Logo PTB

Industrieller Arbeitskreis „PIM-Messtechnik“ initiiert

06.12.2019

Das Ziel des neuen Arbeitskreises „PIM-Interest Group“ ist es, die größten Herausforderungen zur Vermessung von Passiver Intermodulation (PIM) zu erfassen und zu bewältigen und damit den Ausbau des Mobilfunks (5G) sowie die Entwicklung von Satelliten nachhaltig zu unterstützen. Der Arbeitskreis setzt sich zusammen aus Vertretern von Industrie und renommierten nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen sowie der ESA.

 

 

Passive Intermodulation (PIM) ist der Effekt des nichtlinearen Mischens von Signalen unterschiedlicher Frequenz in passiven Bauteilen wie Kabeln, Konnektoren oder Filtern. An Mobilfunkbasisstationen oder Transceivern der Satellitenkommunikation können Sendesignale mit hoher Leistung (z.B. ƒ1 und ƒ2 im Sendeband Tx) PIM-Signale (z.B. 2ƒ12) erzeugen, die das Empfangssignal erheblich stören, sofern die Störsignale in einer ähnlichen Größenordnung liegen (s. Bild 1). Um stabile Datenverbindungen über größere Distanzen garantieren zu können, sind PIM-Tests bei der Installation eines Transceiversystems erforderlich. Da die neuen Kommunikationstechniken und Mobilfunkstandards die physikalischen Grenzen wie Kanalabstände etc. ausloten und immer größerer Bandbreiten verwenden, gewinnt die Vermessung von PIM rasant an Bedeutung.

 

Schema PIM-Störfrequenz im Empfangsband (Rx) 

Bild1: PIM-Störfrequenz im Empfangsband (Rx)

Diese Entwicklung hat jedoch zur Folge, dass die erzeugten PIM-Frequenzen mit ihren Bandbreiten das Empfängerband inzwischen vollständig abdecken (s. Bild 2). Es besteht daher für die Netzbetreiber keine Möglichkeit mehr, den Störsignalen auszuweichen.

 

 

 Darstellung Bandbreitenentwicklung und PIM-Frequenzbereiche in Abhängigkeit der Mobilfunkstandards

Bild 2: Bandbreitenentwicklung und zugehörige PIM-Frequenzbereiche in Abhängigkeit der Mobilfunkstandards (IM3 Intermodulation 3.Ordnung, IM5 5.Ordnung, etc.)


Heutzutage müssen passive und aktive Komponenten der Mobilfunkbasisstationen daher strenge PIM-Spezifikationen einhalten. Hersteller von Hochfrequenzkomponenten testen und spezifizieren ihre Produkte auf PIM-Eigenschaften. Auf dem Markt sind verschiedene Messsysteme erhältlich, die jedoch inkonsistente Messergebnisse liefern.

Im Rahmen des neu eingerichteten Arbeitskreises sollen Rückführungsmöglichkeiten zur Passiven Intermodulation entwickelt werden, die die Messungen von PIM reproduzierbar und vergleichbar machen. Das Messverfahren setzt dabei auf den IEC-62037-Standard auf. Neben der Rückführung sollen PIM-Normale vermessen und die Möglichkeit eines Transfernormals eruiert werden. Weiterhin ist ein Ringvergleich angestrebt.