Wat is PIM?

PIM is een afkorting die voluitgeschreven Passive Inter Modulation betekend. Het is een gevolg van hoogvermogen RF-signalen die worden toegevoerd aan passieve componenten zoals filters, schakelaars, antennes en vervolgens ongewenste bijproducten kunnen generen. Deze ongewenste bijproducten kunnen op systeemniveau zeer grote gevolgen hebben zoals een volledige uitval.

Indien passieve elementen aan twee of meer hoogvermogen signalen worden blootgesteld zoals dit op systeemniveau bedoeld is en waarbij deze passieve elementen bij deze vermogens een niet linear gedrag vertonen kunnen a.g.v. deze niet lineariteit mengproducten ontstaan die qua frequentie die volgende relatie tot de originele signalen hebben:

 Als F1 en F2 de originele high power signalen zijn:

 3^e orde PIM                                             IM3LSB = 2 x F1 - 1 x F2                                           IM3USB = 2 x F2 - 1 x F1

Deze componenten staan symmetrisch in het spectrum links en rechts van de orignele signalen. LSB (Lower Side Band) voor het PIM producten lager in frequentie dan F1 en USB (Upper Side Band) voor het PIM producten die hoger in frequentie liggen t.o.v. F2.

De spectrale afstand tussen de 3^e orde PIM producten en de originele signalen is Δf, waar bij Δf = F2 - F1.

Er kunnen ook PIM producten van een hogere ordes kunnen onstaan, zoals 5e, 7e etc orde. De formules zien er dan ook als volgt uit.

 N^e orde PIM                                   IM_nLSB = P x F1 - Q x F2

                                                       IM_nUSB = P x F2 - Q x F1

Waarbij de orde N = P + Q

Elke hogere orde van de PIM producten ligt dus op een extra afstand Δf van de twee orginele frequenties.

Het probleem dat deze ongewenste signalen kunnen veroorzaken kan gevonden worden door te kijken hoe telecom en satelliet systemen werken. Dergelijke systemen hebben een signaal 'herhaal' functie, waarbij een ontvangen singaal over een groter gebied wordt uitgespreid dan wel wordt verder gezonden.

In het geval bijvoorbeeld van een TV satelliet, worden TV programma's vanaf de aarde opgestraald naar de satelliet die vervolgens dezelfde signalen naar de aarde stuurt en meteen een groot gebied kunnen afdekken.

De signalen VANAF de aarde vallen in de uplink-band, de signalen NAAR de aarde in de dowlink band.
In de satelliet zijn de ontvangen signalen vanaf de aarde veel kleiner dan de signalen die de satelliet naar de aarde zendt.
Dat ziet er als volgt uit in de figuur hieronder.

 

Met dit systeem kan zowel in de transmitted mode (RF power signalen die door systeem-componenten lopen zoals filters en tijdens de doorgang door het component PIM veroorzaken) als de reflected mode (het onstaan van PIM aan de ingang van een component zoals een antenne waar hij zoals bij een staande golf, de onstane PIM terugkomt in het systeem).