CN112582788A - 用于无源互调减轻的磁性吸收器 - Google Patents

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杰弗里·A·托斯图鲁德
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Abstract

本发明提供了一种无线通信系统，包括：导电无源介质，能够同时沿其传播不同相应频率F1和F2下的电磁第一电流和第二电流，导电无源介质包括与导电第一无源非线性介质部分相邻的导电第一无源线性介质部分，第一无源非线性介质部分能够基于第一电流与第二电流之间的非线性交互而生成互调电流，该互调电流具有等于nF1+mF2的频率Fi并且沿着第一无源非线性介质部分传播，m和n为正整数或负整数；以及第一磁性膜，设置为靠近第一线性介质部分的导电外表面，使得当第一电流和第二电流沿着第一无源线性介质部分朝向第一无源非线性介质部分传播时，磁性膜通过衰减第一电流和第二电流的至少一部分来减少或防止第一无源非线性介质部分中互调电流的生成。

Description

用于无源互调减轻的磁性吸收器
技术领域
本发明涉及无线通信系统。具体地，本发明涉及用于减轻无线通信系统中的无源互调失真效应的系统和方法。
背景技术
随着无线通信网络的演进，信号质量(并且更具体地，信噪比或SNR)变得越来越重要。高阶调制用于实现非常高的数据速率，并且需要对应的更高水平的SNR。SNR劣化的一个常见原因为可显著降低网络的性能和容量的无源互调(PIM)失真。当多个频率遇到非线性材料或特征时，形成PIM失真，这随后产生基频及其谐波的和与差组合(产物)。所得产物通常出现在其中感兴趣信号非常弱的上行链路/接收频带中，使得相干接收非常困难或不可能。
存在可用来形成或传播PIM的许多机制。通常，系统中导电机械部件的交互和互连可在系统中形成非线性元件。在一些情况下，非线性可由在天线安装支架的位置处的不良金属间接触造成，或者在支架包括相异材料之间的结合部的情况下造成。非线性的其他原因可为污染、疏松连接、附近金属对象或多种其他原因。
发明内容
在本说明书的一些方面，提供一种无线通信系统，包括：导电无源介质，所述导电无源介质能够同时沿其传播不同相应频率F1和F2下的电磁第一电流和第二电流，所述导电无源介质包括与导电第一无源非线性介质部分相邻的导电第一无源线性介质部分，所述第一无源非线性介质部分能够基于所述第一电流与所述第二电流之间的非线性交互而生成互调电流，所述互调电流具有等于nF1+mF2的频率Fi并且沿着所述第一无源非线性介质部分传播，m和n为正整数或负整数；以及第一磁性膜，所述第一磁性膜设置为靠近所述第一线性介质部分的导电外表面，使得当所述第一电流和所述第二电流沿着所述第一无源线性介质部分朝向所述第一无源非线性介质部分传播时，所述磁性膜通过衰减所述第一电流和所述第二电流的至少一部分来减少所述第一无源非线性介质部分中所述互调电流的生成。
在本发明的一些方面，提供一种无线通信系统，包括：天线；导电无源线性介质部分，所述导电无源线性介质部分与导电无源非线性介质部分电互连，使得当所述天线辐射不同相应频率F1和F2下的电磁第一波和第二波时，所述第一波和所述第二波感生传播穿过所述第一无源非线性介质部分的相应第一电流和第二电流，所述第一无源非线性介质部分混合所述第一电流和所述第二电流，以生成具有频率nF1+mF2并沿着所述无源非线性介质部分和所述无源线性介质部分传播的第三电流，m和n为正整数或负整数；以及磁性膜，所述磁性膜设置在所述无源线性介质部分而不是所述非线性介质部分上，并且吸收所述第三电流的至少一部分。
在本说明书的一些方面，提供了一种无线通信系统，包括：一个或多个天线；多个间隔开的导电第一节段；多个导电第二节段，所述多个导电第二节段互连所述第一节段，使得当所述一个或多个天线辐射不同相应频率F1和F2下的电磁第一波和第二波时，所述第一波和所述第二波感生所述相应F1和F2频率下的传播穿过所述第一节段和所述第二节段的相应第一电流和第二电流，所述第一节段混合所述第一电流和所述第二电流，以生成不同于F1和F2的频率Fi下的第三电流，使得所述第三电流沿着所述第一节段和所述第二节段传播并致使所述第一节段而不是所述第二节段辐射所述Fi频率下的电磁波；以及磁性膜，所述磁性膜设置在每个第二节段的导电表面上，以吸收沿着所述第二节段传播的所述第三电流的至少一部分。
在本说明书的一些方面，提供一种无线通信系统，包括：一个或多个天线；一个或多个收发器，所述一个或多个收发器联接到所述一个或多个天线；多个导电无源线性介质部分，所述多个导电无源线性介质部分与多个导电无源非线性介质部分互连，每个线性和非线性介质部分能够同时沿其传播不同相应频率F1和F2下的电磁第一电流和第二电流，每个无源非线性部分而不是线性部分能够混合所述第一电流和所述第二电流，以生成具有频率nF1+mF2并沿着所述无源非线性介质部分传播的第三电流，m和n为正整数或负整数；以及磁性膜，所述磁性膜设置在所述线性介质部分中的至少一些上，但不设置在任何非线性介质部分上。
附图说明
图1为根据本说明书的一个实施方案的无线通信系统的侧视图；
图2为根据本说明书的一个实施方案的能够在无线通信系统中传播电流的导电无源介质的侧视图；
图3为根据本说明书的一个实施方案的具有磁性吸收膜的导电无源介质的侧视图；
图4为根据本说明书的一个实施方案的导电无源介质的侧视图，其示出第一导电部分与第二导电部分之间的结合部；
图5为根据本说明书的一个另选实施方案的导电无源介质的侧视图，其示出金属与金属氧化物之间的结合部；
图6为根据本说明书的一个另选实施方案的示出金属腐蚀的导电无源介质的侧视图；并且
图7为根据本说明书的一个实施方案的示出无线通信系统的发射和互调频率的图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
随着无线通信网络的演进，信号质量(并且更具体地，信噪比或SNR)变得越来越重要。高阶调制(64QAM、256QAM等)用于实现非常高的数据速率，并且需要对应的更高水平的SNR。SNR劣化的一个常见原因为可显著降低网络的性能和容量的无源互调(PIM)失真。当多个频率遇到非线性材料或特征时，形成PIM失真(简称“PIM”)，这随后产生基频及其谐波的和与差组合(产物)。所得产物(尤其是3阶产物)通常出现在其中感兴趣信号非常弱的上行链路/接收频带中，使得相干接收非常困难或不可能。
PIM为当无线通信系统通过无源设备诸如电缆、连接器、天线、安装支架以及系统的发射路径中或其附近的其他对象同时发射多个频率下的信号时在无线通信系统中发生的电磁干扰形式。在高功率下发射的节点(诸如蜂窝基站天线)中，PIM干扰变得特别明显。当不同频率下的两个或更多个信号由于系统的机械部件中的非线性而彼此混合时，生成PIM。两个信号可组合(通过振幅调制)以在无线系统的操作频带内产生和与差信号(包括在信号的谐波内)，从而引起干扰。
存在可用来形成或传播PIM的许多机制。通常，系统中导电机械部件的交互和互连可在系统中形成非线性元件。在一些情况下，非线性可由在天线安装支架的位置处的不良金属间接触造成，或者在支架包括相异材料之间的结合部的情况下造成。例如，蜂窝基站的基频(例如，F1和F2)可由安装在镀锌钢桅杆上的天线辐射。当在这些频率下在钢桅杆中感生电流时，这些电流可遇到安装支架(即非线性)，并且在非线性内混合以形成新频率Fi下的第三电流(即，互调电流)。互调电流可作为PIM从支架辐射，并且/或者通过导电线性部分而远离支架传导，该导电线性部分可充当PIM的天线并且以比非线性支架更佳的效率将PIM辐射出。磁性吸收器可应用于封装支架，从而防止PIM受支架辐射，但互调电流仍可贯穿结构从支架行进以及行进到其他天线，从而最终使网络重新辐射和劣化。
非线性(并且，因此，PIM)的其他原因可为污染(例如，锈蚀、腐蚀、污垢、氧化等)、疏松连接、附近金属对象(例如，拉线、锚定件、屋顶防水板、管道等)或多种其他原因。
根据本说明书的一些方面，一种无线通信系统(例如，包括蜂窝基站作为部件的系统)包括能够同时沿其传播不同相应频率F1和F2下的电磁第一电流和第二电流的导电无源介质(例如，天线桅杆的金属结构)。在一些实施方案中，第一电流和第二电流可由在类似但不同频率(即，F1和F2)下发射的两个射频(RF)信号生成。
例如，在一个实施方案中，F1可为869MHz，并且F2可为894MHz，其中相邻接收频带用于从外部设备(例如，移动设备)返回的信号。例如，相邻接收频带可介于824MHz与849MHz之间。另一接收频带可在发射频带之上的频率范围(即，高于发射频带频率范围的频率)处相邻。这些基频可混合以基于式nF1+mF2形成新频率下的产物，其中m和n可为正整数或负整数。在此示例中，调制信号的简单相加(例如，当m和n均为+1时)将产生869+894＝1763MHz的信号，并且信号之间的差值(例如，当n为+1且m为-1时)将为894-869＝25MHz。25MHz和1763MHz两者均在蜂窝系统的感兴趣接收频带之外，因此这些信号对于该特定蜂窝系统将无意义(但这些频率可能落在另一邻近系统的感兴趣的接收频带或频谱内，因此在那些系统中仍然可能导致PIM干扰)。然而，当这些信号组合以形成3阶(当m和n的绝对值之和为3时)并且有时为更高阶产物时，这些信号可生成在感兴趣的接收频带内的PIM信号。例如，2F1-F2(844MHz)和2F2-F1(919MHz)在蜂窝频带的接收部分内产生可导致PIM失真的3阶产物。
在一些实施方案中，导电无源介质包括与导电第一无源非线性介质部分相邻的导电第一无源线性介质部分，该第一无源非线性介质部分能够基于第一电流与第二电流之间的非线性交互而生成互调电流。例如，在一些实施方案中，导电第一无源线性介质部分可为蜂窝天线所安装到的金属桅杆(例如，镀锌钢桅杆)，并且导电第一无源非线性介质部分可为相异金属的安装支架。相异材料的此结合部或会合点可形成类似于二极管的非线性，这致使第一电流和第二电流(在频率F1和F2下)混合以形成新频率下的互调电流(PIM)。在一些实施方案中，非线性可通过两种相异金属之间的结合部来形成。在一些实施方案中，非线性可通过金属与金属氧化物(例如，由氧化作用造成的金属氧化物)之间的结合部来形成。在一些实施方案中，非线性可通过腐蚀或污染区域(例如，锈蚀区域，诸如污垢的污染物、不良金属间接触等)进行反应。
在一些实施方案中，无线通信系统还可包括与导电第一无源非线性介质部分相邻的、与第一无源线性介质部分相对的导电第二无源线性介质部分(例如，非线性部分可夹置在第一线性部分与第二线性部分之间)。在一些实施方案中，第二磁性膜可设置为靠近第二线性部分的导电外表面，使得当第一电流和第二电流沿着第一线性部分朝向非线性部分传播时，第一磁性膜通过吸收第一电流和第二电流的一部分来减少第一非线性部分中互调电流的生成。在一些实施方案中，第一电流和第二电流的剩余部分中的至少一些可在第一非线性部分中混合，从而生成传播穿过第一非线性部分和第二线性部分的互调电流，其中互调电流由第二磁性膜至少部分地吸收。
在一些实施方案中，第一电流和第二电流可由从联接到导电无源线性介质的天线发射的电磁辐射感生。在一些实施方案中，第一电流和第二电流可由从联接到第一无源线性介质部分的第二无源非线性介质辐射的电磁辐射感生。即，PIM失真可在联接到线性部分的第二非线性部分中产生并从第二非线性部分辐射，从而致使在线性部分中感生电流。
在一些实施方案中，互调电流可具有等于nF1+mF2的频率Fi，其沿着第一无源非线性介质部分传播，其中m和n可为正整数或负整数。例如，如本文其他地方所论述，n可为2且m可为-1，或者n可为-1且m可为2。这些值只是示例，并且n和m的其他值也是可能的。在一些实施方案中，m和n中的一者为负整数，并且m和n中的另一者为正整数。在一些实施方案中，n可等于-1且m等于+2，使得Fi等于2F2-F1。在一些实施方案中，n可等于+2且m等于-1，使得Fi等于2F1-F2。在一些实施方案中，n可等于+1且m等于+1，使得Fi等于F1+F2。在一些实施方案中，n可等于+2且m等于+2，使得Fi等于2F1+2F2。在一些实施方案中，F1和F2两者均小于约6GHz。在一些实施方案中，F1和F2两者均介于约600MHz与4GHz之间。在一些实施方案中，F1和F2两者均介于约600MHz与800MHz之间。在一些实施方案中，F1和F2为相隔小于约100MHz，或者相隔小于约50MHz的频率。
在一些实施方案中，第一磁性膜设置为靠近第一线性介质部分的导电外表面，使得当第一电流和第二电流沿着第一无源线性介质部分朝向第一无源非线性介质部分传播时，磁性膜通过衰减第一电流和第二电流的至少一部分(例如，阻止电流通过对应结构的传播)来减少第一无源非线性介质部分中互调电流的生成。在一些实施方案中，磁性膜可使由第一无源非线性介质部分生成并辐射的互调辐射的强度降低至少3dB。
在一些实施方案中，第一磁性膜可为磁性吸收器。磁性吸收器的一个示例为由3M公司制造的3MTMEMI屏蔽吸收器AB6000HF系列屏蔽膜。在一些实施方案中，磁性膜可通过吸收由第一电流和第二电流生成的磁场的至少一部分来衰减第一电流和第二电流。在一些实施方案中，第一磁性膜不覆盖非线性部分的任何部分。
根据本说明书的一些方面，一种无线通信系统，包括：天线(例如，蜂窝天线)；导电无源线性介质部分，所述导电无源线性介质部分与导电无源非线性介质部分电互连(例如，两种相异材料诸如安装支架和天线桅杆的结合部)，使得当所述天线辐射不同相应频率F1和F2下的电磁第一波和第二波时，所述第一波和所述第二波感生传播穿过所述第一无源非线性介质部分的相应第一电流和第二电流，所述第一无源非线性介质部分混合所述第一电流和所述第二电流，以生成具有频率nF1+mF2并沿着所述无源非线性介质部分和所述无源线性介质部分传播的第三电流(即，互调电流，或PIM)，其中m和n为可为正整数或负整数。在一些实施方案中，磁性膜可设置在无源线性介质部分而不是非线性介质部分上，并且吸收第三电流的至少一部分。例如，在一些实施方案中，磁性膜可为在所附接天线安装支架(非线性介质部分)之前包裹在传播路径附近和传播路径中的天线桅杆(线性介质部分)周围的磁性吸收膜。在一些实施方案中，磁性膜在线性介质部分上的放置可阻碍可有助于PIM干扰的电流的传播。在一些实施方案中，磁性膜可设置在无源线性介质部分和无源非线性介质部分两者上。
根据本说明书的一些方面，一种无线通信系统(例如，蜂窝基站)可包括一个或多个天线；多个间隔开的导电第一节段(例如，一个或多个安装支架，或不规则焊接部)；多个导电第二节段(例如，天线桅杆的节段)，该多个导电第二节段互连第一节段，使得当该一个或多个天线辐射不同相应频率F1和F2下的电磁第一波和第二波时，该第一波和该第二波感生相应F1和F2频率下的相应第一电流和第二电流，该第一电流和该第二电流可传播穿过该第一节段和该第二节段。在一些实施方案中，第一部分可致使第一电流和第二电流的混合(例如，通过振幅调制进行组合)以生成不同于F1和F2的频率Fi下的第三电流(例如，互调电流)。在一些实施方案中，所生成第三电流可沿着第一节段和第二节段传播，从而致使第一节段而不是第二节段生成新Fi频率下的可沿着第二节段传播的电流，该第二节段随后可辐射频率Fi下的电磁能量。在一些实施方案中，第二节段还可生成Fi频率下的电流，这可有助于辐射的电磁能量。在一些实施方案中，电流的这种“混合”可由第一节段中的非线性造成。例如，安装支架上的腐蚀、或松散连接、或任何数目的其他原因可造成第一节段中的非线性，从而致使第一节段充当电流混合器，从而基于第一电流和第二电流及其相应频率产生第三(互调)电流。在一些实施方案中，磁性膜(例如，磁性吸收器)可设置在每个第二节段的导电表面上(例如，包裹在节段的外表面周围或放置在该外表面上)以吸收沿着第二节段传播的第三电流的至少一部分。
根据本说明书的一些方面，提供了一种无线通信系统，其包括一个或多个天线(例如，蜂窝基站上的多个蜂窝天线)；一个或多个收发器(例如，容纳在收发器基站或BTS中，用于促进移动设备与蜂窝网络之间的无线通信的收发器)，该一个或多个收发器联接到该一个或多个天线；多个导电无源线性介质部分，该多个导电无源线性介质部分与多个导电无源非线性介质部分互连，以及磁性膜(例如，磁性吸收器)，该磁性膜设置在线性介质部分中的至少一些上，而不设置在任何非线性介质部分上。在一些实施方案中，每个线性和非线性介质部分可能够同时传播不同相应频率F1和F2下的电磁第一电流和第二电流。在一些实施方案中，每个无源非线性部分而不是线性部分可能够混合或以其他方式组合第一电流和第二电流，以生成具有频率nF1+mF2并沿着无源非线性介质部分传播的第三电流，其中m和n为正整数或负整数。在一些实施方案中，放置在线性部分上的磁性吸收器可阻碍线性部分中的电流的形成，该电流在遇到非线性部分时原本可有助于第三电流(例如，PIM电流)的生成。在一些实施方案中，PIM电流可致使PIM辐射，该PIM辐射将增加收发器所用的感兴趣频带(例如，蜂窝频带)内的总体噪声水平并导致通信信号掉线或失真。
现在转向附图，图1为根据本说明书的无线通信系统的侧视图。在一些实施方案中，无线通信系统200包括设置在导电无源介质10(例如，金属天线桅杆或安装结构)上(例如，安装在其上并由其支撑)的一个或多个天线50。在一些实施方案中，导电无源介质10可包括两个不同部分：导电无源线性部分11(例如，安装结构的主要基本上异质元件，诸如主轴)和导电无源非线性部分12(例如，安装支架、焊接珠缘或其他连接结构)。应注意，非线性部分12可通过相对于线性部分11存在不同材料和/或不同条件而形成。即，非线性元件可由于松散或损坏的连接器点或电缆，由于锈蚀、腐蚀、污垢、氧化等，由于附近金属对象诸如屋顶防水板或管道，或者由于许多其他原因中的任何一种而形成在两种不同金属(例如，天线桅杆的镀锌钢和附接到桅杆的安装支架中所用的金属)之间的界面处。出于说明目的，非线性元件12在图1中与天线的安装支架重合示出，但实际上可为任何适当原因或条件的任何适当非线性。
在一些实施方案中，无线通信系统200还可包括联接到天线50的一个或多个收发器60(例如，容纳在蜂窝基站的收发器基站中的收发器)。在一些实施方案中，收发器60可用于促进外部设备与无线网络之间的无线通信。在一些实施方案中，收发器60可为高功率收发器(例如，20W或更大)。
在操作中，在一些实施方案中，无线通信系统200的收发器60可生成各自处于独特频率的两个或更多个射频(RF)信号。信号传播穿过发射线路(例如，同轴电缆或光纤)，以便作为电磁辐射40从天线50(例如，第一天线50a)广播/辐射。在一些实施方案中，电磁辐射40可包括在频率F1下辐射的电磁第一波40a和在频率F2下辐射的电磁第二波40b。在一些实施方案中，当电磁第一波40a和电磁第二波40b分别冲击包括线性部分11和非线性部分12的结构时，第一波40a和第二波40b可分别在非线性部分12内感生对应频率F1和F2下的第一电流20和第二电流21(第一电流20和第二电流21在图2中示出)。在一些实施方案中，非线性部分12可充当混合器，从而将第一电流20和第二电流21组合以产生第三频率Fi下的第三电流(即，互调电流)22。然后，第三电流22(以及第一电流20和第二电流21)可贯穿导电无源介质10传播(例如，沿循金属天线桅杆的路径)，可能流回到收发器60中、或进入一个或多个天线50中、或作为第二电磁辐射41在新频率Fi下重新辐射到空间中，从而返回至一个或多个天线50。在一些实施方案中，第二天线50b可重新发射或接收最初在第一天线50a处生成的RF信号(具有基频F1和F2)，包括在一个或多个非线性12/12a内形成的频率Fi下的PIM信号。这些RF信号(尤其是Fi信号)可被视为收发器60处增加的噪声，从而大幅降低了预期信号的SNR。
为了减轻PIM的影响，可将一个或多个磁性膜30(在一些实施方案中，包括30a和30b)设置在线性介质部分11的导电外表面13上或附近。在一些实施方案中，磁性膜30可减少或防止在非线性部分12中互调电流22的生成。在一些实施方案中，互调电流22可通过磁性膜30以多种方式减小。在一些实施方案中，磁性膜30可在第一电流和第二电流进入非线性部分12之前衰减第一电流和第二电流中的一者或两者，使得不生成或显著减小互调电流22。在一些实施方案中，磁性膜30可在来自非线性部分12的电流或辐射能在进入线性部分11/11a/11b之前离开非线性部分12时将其拦截。在一些实施方案中，另外的磁性膜30(诸如膜30a和/或30b)可设置在另外的线性部分11(诸如部分11a和/或11b)上或附近，以有助于衰减在结构中感生或穿过结构的电流。在一些实施方案中，例如，磁性膜30(例如，磁性吸收器)可在线性部分11上放置在非线性部分12的任一侧上，使得衰减和/或消除在非线性部分12中生成或以其他方式离开非线性部分12的电流。
图2为图1的导电无源介质10的侧视图，其示出了关于互调电流的形成的另外的细节。由附近天线广播或由另一导电结构(如图1所示)辐射的电磁辐射(RF信号)在导电无源介质10(例如，天线桅杆的金属部分)内感生第一电流20(对应于具有基频F1的RF信号)和第二电流21(对应于具有基频F2的RF信号)。在一些实施方案中，第一电流20和第二电流21可在导电无源介质10的导电无源线性部分11内感生，然后贯穿整个结构的其他部分行进。在这些实施方案中，第一电流20和第二电流21可传播穿过导电无源线性部分11，直到它们遇到导电无源非线性部分12。如本文其他地方所述，非线性部分12可通过多种方式形成，包括但不限于不同材料之间的结合部、机械部件之间的松散连接、腐蚀或损坏区域、其他导电部件(例如，管道或屋顶防水板)的接近等。随着第一电流20和第二电流21进入非线性部分12，非线性可致使第一电流20和第二电流21混合，从而生成具有新频率的新电流。在一些实施方案中，生成至少第三电流22，其具有频率Fi，这可表示例如F1和F2的三阶谐波，这可使用式Fi＝nF1+mF2来计算，其中n和m可为正整数或负整数。换句话讲，第三电流可为具有频率Fi的互调电流，该互调电流可致使互调信号在从天线或其他结构辐射时被天线50在频率区域中接收，该频率区域旨在用于接收来自外部设备(例如，移动设备，诸如蜂窝电话)的信号，从而提高所接收信号的噪声水平并降低其保真度。这继而将降低信息可从移动设备传递到天线50的速率，或者可致使从移动设备到天线的连接丢失(即，“呼叫掉线”)。在其他实施方案中，第一电流20和第二电流21可直接在非线性部分12中感生(而不是源自线性部分11并传播到非线性部分12中)。在这些实施方案中，电流20和21中的每一者以及互调电流22可传播出并远离非线性部分12并且进入相邻线性部分11中。
在一些实施方案中，磁性膜30可与非线性部分12相邻地设置在导电无源介质10的线性部分11上(例如，放置在其外表面上或包裹在其周围)。在一些实施方案中，磁性膜30可为磁性吸收器，该磁性吸收器至少部分地衰减第一电流20和第二电流21(通过吸收它们在线性节段附近产生的磁场)，以及由电流20和21在它们进入非线性部分12之前形成的任何电磁场的至少一部分。通过在第一电流20和第二电流21进入非线性部分12之前使它们减少或消除，可防止或显著减少第三(互调)电流22的生成。在一些实施方案中，当第一电流20和第二电流21首先在非线性部分12内生成时，磁性膜30可限制或消除试图离开非线性部分12的任何电流，包括第一电流20、第二电流21和第三电流22。
在一些实施方案中，可将两个或更多个磁性膜30设置在多个线性部分11(例如，在非线性部分诸如安装支架上方和下方延伸的天线桅杆的轴)上，以防止或减少可在非线性部分12内生成的PIM电流贯穿导电无源介质10的其他部分传播。图3提供了根据本说明书的实施方案的具有磁性吸收膜的导电无源介质10的侧面剖视图。在所示的实施方案中，导电无源介质10包括导电第一无源线性介质部分11(或“第一线性部分”)和导电第二无源线性部分11a(或“第二线性部分”)，这两者均与导电第一无源非线性介质部分12(或“非线性部分”)相邻。即，第一线性部分11和第二线性部分11a设置在非线性部分12的任一侧上。第一磁性膜30设置为靠近第一线性部分11的导电外表面13(例如，包裹在第一线性部分11周围)，并且第二磁性膜30a设置为靠近第二线性部分11a的导电外表面13a。在一些实施方案中，第一感生电流20和第二感生电流21沿着第一线性部分11传播并进入非线性部分12。一旦进入非线性部分12，第一电流20和第二电流21可混合以形成第三或互调电流22，该第三或互调电流22随后可作为表面波从非线性部分12传播出。通过将第一磁性膜30和第二磁性膜30a放置在非线性部分的任一侧上(即，设置在第一线性部分11和第二线性部分11a上)，磁性膜30和30a可吸收试图进入非线性部分12(其中它们可混合以形成新频率下的新电流)或试图离开非线性部分12的任何电流。通过吸收这些电流(包括所形成的任何PIM电流)，并且通过另外吸收或防止由于电流而造成的电磁场的形成，磁性膜30和30a可消除或显著减少PIM干扰。
图3所示的示例性非线性(即，非线性部分12)可由安装支架或安装硬件形成，该安装支架或安装硬件为与导电无源介质10充分不同，或松散地连接到导电无源介质10的材料，使得该不同导致产生非线性部件。又如，非线性可为连接导电无源介质10的两个部分或为与无源介质10充分不同的材料的锈蚀螺栓或其他紧固件。图4、图5和图6提供了根据本文的描述的无线通信系统的类似实施方案的侧面剖视图，其中各种部件和/或条件形成非线性，从而潜在地导致PIM干扰的形成。图4、图5和图6各自包含与图3的那些类似编号且具有类似功能的元件。已就图3描述的类似编号的元件可不再对于图4、图5和图6进行讨论，除非需要。
图4为导电无源介质10的侧面剖视图，其中非线性12-1由第一金属11与第二不同金属15之间的接合部形成。例如，第一金属11与第二不同金属15之间的表面接触区域可具有不同的电化学电势，从而形成非线性I/V曲线(非线性结合部)。使用设置在与非线性12-1相邻的外表面13/13a上的一个或多个磁性膜30/30a可吸收/减轻传播到该非线性结合部的感生电流和远离该非线性结传播的互调电流，这可有助于PIM效应的形成。
图5为导电无源介质10的侧视图，其中非线性12-2由金属11与金属氧化物17之间的结合部形成。例如，在一些实施方案中，当存在氧气时，离子化学反应可在暴露金属的表面上发生，从而致使来自金属的电子移动到氧分子，从而形成可在金属上形成氧化物表面的负氧离子。初始金属与所形成金属氧化物之间的界面可为PIM的来源。如本文所述，将一个或多个磁性膜30与非线性12-2相邻设置可有助于减轻PIM失真的形成。
图6为导电无源介质10的侧视图，其中非线性12-3由导电无源介质10上的锈蚀区域18形成。可形成非线性的其他状况包括但不限于污染物(例如，污垢连接)、疏松连接、不规则金属间接触(例如，不良焊接珠缘)和不均匀接触表面。如本文所述，将一个或多个磁性膜30与非线性12-3相邻设置可有助于减轻PIM失真的形成。
最后，图7为示出如当前描述中所述的无线通信系统中的发射信号和互调信号的频率的图。Y轴表示信号的相对振幅(强度)，并且x轴示出信号的相对频带。在图的中心，发射或Tx频带包括(在该示例中)用于发射的两个预期信号，这些信号基于其对应频率F1和F2进行标记，如本文其他地方所述。沿任一方向从Tx频带信号移出的为由Tx频带信号的混合生成的奇数编号的无源互调信号。从F1信号移动到页面左边为三阶互调、五阶互调、七阶互调等。从F2信号移动到页面右边为另选的三阶互调、五阶互调、七阶互调等。例如，紧邻F1信号左侧的信号为在n＝+2且m＝-1(即，2F1-F2)时由式nF1+mF2产生的三阶无源互调辐射(PIM)。如图7所见，该三阶互调落入无线通信系统正在使用的预期接收频带或Rx频带中的一者中，并且信号的振幅仍相对较高。这些类型的PIM信号可通过提高噪声水平并降低信号的信噪比(SNR)来干扰预期合法信号的接收。使用如本文所述的磁性吸收器可有助于减轻这些PIM失真信号的形成并改善预期无线系统信号的SNR。
诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征尺寸、数量和物理属性的量的使用不清楚，则“约”将被理解为是指在指定值的10％以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如，如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚，则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值，并且该值可为1。
本领域普通技术人员将在本说明书中使用和描述的上下文中理解术语诸如“基本上”。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上相等”的使用不清楚，则“基本上相等”将指约大致为如上所述的约的情况。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上平行”的使用不清楚，则“基本上平行”将指在平行的30度以内。在一些实施方案中，描述为彼此基本上平行的方向或表面可以在20度内、或在平行的10度内、或者可以是平行的或名义上平行的。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上对齐”的使用不清楚，则“基本上平行”将指在对齐对象的宽度的20％以内对齐。在一些实施方案中，被描述为基本上对齐的对象可在对齐对象的宽度的10％以内或5％以内对齐。
上述所有引用的参考文献、专利或专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。
除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (10)

1.一种无线通信系统，包括：
导电无源介质，所述导电无源介质能够同时沿其传播不同相应频率F1和F2下的电磁第一电流和第二电流，所述导电无源介质包括与导电第一无源非线性介质部分相邻的导电第一无源线性介质部分，所述第一无源非线性介质部分能够基于所述第一电流与所述第二电流之间的非线性交互而生成互调电流，所述互调电流具有等于nF1+mF2的频率Fi并沿着所述第一无源非线性介质部分传播，m和n为正整数或负整数；和
第一磁性膜，所述第一磁性膜设置为靠近所述第一线性介质部分的导电外表面，使得当所述第一电流和所述第二电流沿着所述第一无源线性介质部分朝向所述第一无源非线性介质部分传播时，所述磁性膜通过衰减所述第一电流和所述第二电流的至少一部分来减少或防止所述第一无源非线性介质部分中所述互调电流的生成。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中所述第一无源非线性介质部分包括不同的第一金属与第二金属之间的结合部。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中所述第一无源非线性介质部分包括金属与金属氧化物之间的结合部。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中所述第一无源非线性介质部分包括所述导电无源介质的锈蚀区域。
5.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中沿着所述第一无源线性介质部分朝向所述第一无源非线性介质部分传播的所述第一电流和所述第二电流由从联接到所述第一无源线性介质部分的天线辐射的电磁辐射感生。
6.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中沿着所述第一无源线性介质部分朝向所述第一无源非线性介质部分传播的所述第一电流和所述第二电流由从联接到所述第一无源线性介质部分的第二无源非线性介质辐射的电磁辐射感生。
7.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中所述第一磁性膜不覆盖所述第一无源非线性介质部分的任何部分。
8.根据权利要求1所述的无线通信系统，还包括：导电第二无源线性介质部分，所述导电第二无源线性介质部分与所述第一无源线性介质部分相对、与所述导电第一无源非线性介质部分相邻；和
第二磁性膜，所述第二磁性膜设置为靠近所述第二线性介质部分的导电外表面，使得当所述第一电流和所述第二电流沿着所述第一无源线性介质部分朝向所述第一无源非线性介质部分传播时，所述第一磁性膜通过吸收所述第一电流和所述第二电流的一部分来减少所述第一无源非线性介质部分中所述互调电流的生成，所述第一电流和所述第二电流的剩余部分中的至少一些在所述第一无源非线性介质部分中混合以生成所述互调电流，所述互调电流传播穿过所述第一无源非线性介质部分和所述第二无源线性介质部分，所述第二磁性膜吸收传播穿过所述第二无源线性介质部分的所述互调电流中的至少一些。
9.一种无线通信系统，包括：
天线；
导电无源线性介质部分，所述导电无源线性介质部分与导电无源非线性介质部分电互连，使得当所述天线辐射不同相应频率F1和F2下的电磁第一波和第二波时，所述第一波和所述第二波感生传播穿过所述第一无源非线性介质部分的相应第一电流和第二电流，所述第一无源非线性介质部分混合所述第一电流和所述第二电流，以生成具有频率nF1+mF2并沿着所述无源非线性介质部分和所述无源线性介质部分传播的第三电流，m和n为正整数或负整数；和
磁性膜，所述磁性膜设置在所述无源线性介质部分而不是所述非线性介质部分上，并且吸收所述第三电流的至少一部分。
10.一种无线通信系统，包括：
一个或多个天线；
多个间隔开的导电第一节段；
多个导电第二节段，所述多个导电第二节段互连所述第一节段，使得当所述一个或多个天线辐射不同相应频率F1和F2下的电磁第一波和第二波时，所述第一波和所述第二波感生所述相应F1和F2频率下的传播穿过所述第一节段和所述第二节段的相应第一电流和第二电流，所述第一节段混合所述第一电流和所述第二电流，以生成不同于F1和F2的频率Fi下的第三电流，使得所述第三电流沿着所述第一节段和所述第二节段传播并致使所述第一节段而不是所述第二节段辐射所述Fi频率下的电磁波；和
磁性膜，所述磁性膜设置在每个第二节段的导电表面上，以吸收沿着所述第二节段传播的所述第三电流的至少一部分。
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