材料非线性产生的无源混合互调。
接触非线性是指各部件相互接触而产生的非线性电流或电压现象，如部件之间不同金属材料的接触等。一天化飞杆和插入式馈电耦合避免接触非线性产生的无源互调，如图4（a）、图4（b）所示。材料非线性是指多频合路器的腔体材质都是铝材，铝材的非线性造成导体中有交流电或者交变电磁场，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导线内部实际上电流较小，这一现象称为趋肤效应。多频合路器的互调对镀层的表面质量敏感，镀层的表面质量主要由机加件或压铸件的表面粗糙度决定，同时受到电镀工艺的影响，需要镀上5倍趋肤深度的银层，如图4（c）所示。趋肤深度可由公式（3）、公式（4）进行定义。
其中，δ表示趋肤深度，单位为m；σ为金属的电导率，单位为S/m；f为频率，单位为kHz；μ0真空的磁导率，单位为H/m； μr为材料的相对磁导率。
多频合路器在设计制造时，工艺需要做到如下几点可有效避免无源混合互调干扰：
（1）良好的加工质量及表面处理质量；
（2）合理的结构设计；
（3）免焊接技术、一体化设计；
（4）优良的紧固措施；
（5）避免使用铁磁材料；
（6）规范的工艺流程。
4.2 末端3 dB电桥合路
设混合互调产物简易电路模型评估中，Q0、QL分别为腔体无载和有载Q值，Px为腔体固有的互调产物PIM，Pin为输入功率值，三阶混合互调产物PIM如公式（5）所示：
PIM（dBm）=3Pin（dBm）-2Px+40lg+20lgAkBk（5）
由公式（5）可知，对于三阶互调，参与互调的信号“都”降低1 dB，则互调干扰产物降低3 dB。如图5所示，多频合路器在前端接入功率更大，在合路时容易引起混合互调干扰的POI的输入制式接入不同多频合路器，在互调为-160 dBc@2×43 dBm的3 dB电桥合路处合路。如制式一中国联通SDR与制式二中国电信LTE 1.8GHz输入信号同时通过多频合路器，信源输入功率都为43 dBm，多频合路器和接头线缆的插入损耗共计1.5 dB，信号经过多频合路器后，信号衰减1.5 dB，中国联通SDR信源输入功率为41.5 dBm，中国电信LTE 1.8GHz信源输入功率为41.5 dBm。根据公式（5）分析，无源混合互调产物值降低-4.5 dB，即3 dB电桥处产生的混合互调为-164.5 dBc@2×41.5 dBm，在末端3 dB电桥处合路时可有效避免混合互调干扰。
4.3 上下行分缆
在移动通信中，空间隔离度即天线间的耦合损耗，是指某一发射机发射信号功率与该信号到达另一可能产生互调产物的发射机输出端（或者接收机输入级）的功率比值，以dB表示。如图6所示，在源天线馈入一个信号PT，通常将PT电平调为0 dBm，然后用综合测试仪测量施主天线接收的信号电平PR，空间隔离度为I，如公式（6）所示：
I=PT -PR （6）
收发天线间足够的隔离度可以保证接收机的灵敏度。因为位于同一基站或附近基站的发射机产生的带外信号或者带内强信号将使接收机底噪抬升或者阻塞，可通过设计两基站天线间足够的空间距离，滤除带内无源混合互调干扰。隔离方式一般分为水平隔离、垂直隔离和倾斜隔离，0.5 m的室分天线水平空间隔离可实现50 dB信号衰落。
水平隔离度见公式（7）：
DH（dB）=22.0+20lg（d/λ）-（Gt+Gr）+（Dt+Dr） （7）
其中，22.0为传播常数；d为收发天线水平间隔，单位为m；λ为天线工作波长，单位为m；Gt、Gr分别为发射和接收天线的增益，单位为dB；Dt、Dr分别为发射和接收天线的水平方向性函数造成的损耗，具体数值可以在天线方向图中查得，当收发天线夹角为180°时，方向性损耗即为天线的前后比。
POI系统主要有两种设计思路，一种是收发合缆，一种是收发分缆，如图7（a）、图7（b）所示。相比收发合缆POI，收发分缆POI可利用室分天线水平空间隔离实现较好的上下行隔离度，使混合互调产物降低50 dB左右，收发分缆不仅易实现POI系统LTE MIMO，而且是POI规避混合互调最有效的手段。
4.4 制式选择
对于小型应用场景，为节省网络建设投资，运营商会选择6系统POI建网思路，表3中列出了POI输入制式在1800 MHz频段存在的混合互调。由分析可知，中国联通SDR与中国电信LTE 1.8GHz作为输入端口，计算得到五阶混合互调落在中国联通WCDMA上行；选择中国电信LTE 1.8GHz与中国移动TD-F作为输入端口，其三阶段混合互调落到中国电信LTE 2.1GHz与中国移动TD-F上行；选择中国联通SDR与中国移动TD-F作为输入端口，其三阶混合互调落在中国联通WCDMA与中国电信LTE 2.1GHz上行。
为了规避6系统POI在1800 MHz频段的混合互调干扰，POI输入系统避免中国联通SDR与中国电信LTE 1.8GHz、中国电信LTE 1.8GHz与中国移动TD-F、中国联通SDR与中国移动TD-F同时作为输入制式，从而从根源上抑制了POI在1800 MHz产生无源混合互调。表4给出了6系统POI输入制式方案选型，方案中中国移动选择GSM、TD-E，中国联通选择WCDMA、LTE 1.8GHz，中国电信选择CDMA、LTE 2.1GHz作为输入制式，从而有效规避了1800 MHz混合互调的产生。
4.5 频率调整
混合互调是由不同制式合路时产生的，混合制式对应的频段是产生混合互调的关键，POI在网络应用中出现混合互调干扰时，一种行之有效的解决方案是频谱调整。
表5为POI系统组网频段，包含中国联通的WCDMA、中国联通及中国电信的LTE 1.8GHz三种制式。由表6可知，中国联通LTE 1.8GHz与中国电信LTE 1.8GHz产生的五阶混合互调产物1760 MHz—1960 MHz落到联通WCDMA的上行1940 MHz—1980 MHz，对其产生混合互调干扰。表7通过调整POI输入系统中国联通LTE 1.8GHz的输入频段，将输入频谱1840 MHz—1860 MHz调整为1845 MHz—1860 MHz，频谱调整后五阶混合互调产物落到1785 MHz—1935 MHz，远离中国联通WCDMA的上行，规避混合互调干扰。
5 结束语
本文首先介绍了POI混合互调的基本原理，然后介绍了POI的结构组成，在此基础上逐项剖析了如何规避POI混合互调分析的五个方法，即POI输入制式选择、频率调整、上下行分缆、末端电桥合路、多频合路器工艺。POI输入制式选择在POI设计初期重点考虑，频率调整可应急处理工程互调干扰问题，上下行分缆是避免POI互调干扰最有效的手段，末端电桥合路方案适用于更多系统合路，多频合路器工艺注重POI内部模块质量，最后强调POI混合互调需要定性和定量来进行分析。本文的分析研究对POI混合互调研究的进一步发展有一定的指导和借鉴意义。
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