随着通信系统大功率、小型化、高集成度以及高灵敏度的发展要求,使得无源互调(Passive-Intermodulation,PIM)干扰问题日益显著,因此,科学有效的研究无源互调失真及其互调产物,对提高通信系统的质量和整体性能有着重要的意义。由于波导在通信系统中的广泛使用,所以,以矩形波导法兰连接为对象研究PIM产生机理,具有普遍意义和实用价值。本文分析了无源互调的基本理论,PIM产生的根本原因是无源器件固有的非线性,PIM产生机理大致分为两类:材料非线性、接触非线性。本文主要研究的是接触非线性,以矩形波导法兰连接结为研究对象,着重分析了法兰连接结的PIM产生机理:量子隧穿效应和热电子发射效应,并对这两种非线性效应进行了建模和拟合计算,为计算PIM功率做铺垫。为定量计算PIM功率,针对两个粗糙金属的接触问题,基于金属接触的表面特征,给出了力电耦合模型,建立了金属-绝缘层-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)、理想金属-绝缘层-金属(MIM)、金属-金属(Metal-Metal,MM)三种结构相应的等效电路模型。提出了一种计算波导法兰连接结PIM功率的方法,首先根据波导的场分布结构得到电流和输入功率的关系,进而推导出PIM功率与互调电流的关系式;然后,将MATLAB中计算出的等效电路的参量,代入到ADS的电路图中进行谐波平衡仿真,得到互调电流;最后,根据互调电流的各个频率分量,计算出PIM功率,同时建立了PIM功率与杨氏模量、相对介电常数、粗糙度和绝缘层厚度四者之间的关系;采用此方法计算了不同输入功率下的PIM功率,给出了PIM功率随接触压力的变化规律,计算结果与参考文献的测试结果大致相同,验证了该方法的可行性。