Study on the Passive IMD Improvement of RF DIN Connectors

RF DIN Connector의 Passive IMD 개선에 관한 연구

Recently, as the range of mobile communication services is extended, the interference between adjacent base-stations is increased. Nowdays, one of the important factors causing interference is IMD (Inter-Modulation Distortion) problems. Not only active IMD but also passive IMD effects must be considered to design a CDMA system. In this study, we design and implement 7/16" DIN connectors which have a various intensity of surface illumination, thickness and quality of plating material to analyze the effects of PIMD. And propose the methods for improving the PIMD characteristics: First, it is more profitable to use the metal which has good intensity of surface illumination where most of all electric currents passes through it. Secondly, we should plate metals more than $5{\mu}m$ for RF energy enough to propagate in a medium. Thirdly, it is necessary to select a metal having high conductivity and specific heat to protect the aging phenomenon of plate material. And it is required to develop a new plating material to replace the current materials, such as the alloy of three components for cost reduction. We have to know that the plate which has intensity of surface illumination 6 S and the thickness of plating material $5{\mu}m$ satisfy the domestic PIMD specification (KTF) -150 dBc, regardless of the plate material in case of 7/16" DIN connector.

최근 이동통신 서비스가 확대됨에 따라 인접 기지국간의 간섭문제가 증가하게 되었으며, 그에 따라 CDMA 시스템의 active IMD뿐만 아니라 PIMD(Passive Inter-Modulation Distortion)에 대한 문제도 시스템 설계 시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 RF connector 중 대표적 connector인 7/16" DIN connector를 통하여 동축선에서의 PIMD 발생원인 분석을 위한 다양한 표면조도 및 도금두께, 도금재질을 갖는 어댑터를 설계, 제작하여 PIMD 발생 정도를 분석하였고, PIMD 개선 방안을 제안하였다. 첫째, 대부분의 전류가 통과하는 경로에는 표면조도가 좋은 금속이 전도율이 좋아 유리하며, 둘째, RF 에너지가 충분히 한 매질에서 통과할 수 있도록 최소 $5{\mu}m$ 이상으로 도금을 해야 함을 알 수 있었다. 셋째, 도금 재료의 노화현상 방지를 위해 비열이 높고 전도율이 높은 금속 선택이 필수적이며, 비용절감 면에서는 삼원합금 등 대체 도금 재질 개발이 요구됨을 알 수 있었다. 현재 국내 PIMD 규격인 KTF-150dBc를 만족시키기 위해서는 7/16" DIN connector의 경우 도금재질에 관계없이 표면조도 6S, 도금두께 $5{\mu}m$일 때 KTF의 PIMD 규격을 만족시킬 수 있음을 알 수 있었다.