随着无线通信的快速发展,无源互调(Passive Intermodulation,PIM)已成为影响系统通信性能最关键的问题之一。PIM为当多个大功率载波通过微波无源器件时,由于器件固有的非线性而产生杂散信号的现象。PIM是通信系统中一直存在的难题,其产生的低功率信号将导致接收机的噪声基底增加,从而降低了接收信号的质量与系统通信容量。目前PIM已成为一项评价通信系统可靠性的重要指标,有必要对PIM问题进行深入剖析。本文针对无线通信系统中广泛存在的微波传输线器件,结合实际印制电路板制造工艺,对微波传输线PIM问题进行了建模与分析,本文具体内容如下:1、基于分形几何的传输线功率损耗预测模型研究。基于Weierstrass-Mandelbrot模型,传输线中基板与导体结合面处的粗糙形貌可通过分形维数及轮廓尺度参数表征,并采用功率谱密度法识别测量数据分形参数。从导体电导率连续性变化的角度,研究了基板与导体结合面形貌对器件功率损耗的影响,得到了基于电磁场分析理论的功率损耗预测模型。进而通过等效电导率及表面阻抗等参数,分析了粗糙形貌对传输线器件功率损耗及其自热现象的影响。2、微波传输线PIM功率预测方法研究。针对集成电路传输线的PIM建模问题,考虑器件实际的热特性,分析双载波激励下,材料参数、外在激励及结构参数对器件周期性温度分布的影响。基于电热耦合效应的物理方程,推导传输线单位长度热致PIM功率电平表达式。进而基于点源式PIM生成机制,建立了微波传输线前向与反向PIM输出电平预测模型。3、微波传输线PIM预测模型的实验验证。对于不同工艺的铜箔材料,结合其分形维数和轮廓尺度参数,计算传输线在不同设计条件下的传输式PIM输出电平,并设计制造对应的待测传输线样件。对比模型预测结果与实验测试结果,对影响传输线PIM的各设计因素进行分析评价,得到了不同设计条件下微波传输线PIM行为的变化趋势,验证了本文预测模型的准确性。同时从工程可行性和电路设计的角度提出了微波传输线低PIM设计准则。