三階交調(diào)截取點(diǎn)

1、三階交調(diào)截取點(diǎn)的測(cè)量摘要：在寬帶無(wú)線通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)者們?cè)谠O(shè)計(jì)放大器、混頻器、變頻器時(shí)，在諸多的設(shè)計(jì)指 標(biāo)中有一項(xiàng)三階交調(diào)截取點(diǎn)（IP3），它是表征了線性度或失真性能的參數(shù)，本文主要介紹了三階交調(diào)截取 點(diǎn)（IP3 ）測(cè)量方法。關(guān)鍵詞：線性度，失真，三階交調(diào)截取點(diǎn)，IP31.引言在射頻或微波多載波通訊系統(tǒng)中，三階交調(diào)截取點(diǎn)IP3（ Third-order Intercept Point ）是一個(gè)衡量線性度或失真的重要指標(biāo)。交調(diào)失真對(duì)模擬微波通信來(lái)說(shuō)，會(huì)產(chǎn)生鄰近信道的串?dāng)_，對(duì)數(shù)字微波通信來(lái)說(shuō)， 會(huì)降低系統(tǒng)的頻譜利用率，并使誤碼率惡化；因此容量越大的系統(tǒng)，要求IP3越高，IP3越高表示線性度

2、越好和更少的失真。本主要介紹了三階交調(diào)截取點(diǎn)（ IP3）測(cè)量方法。2 計(jì)算三階交調(diào)截取點(diǎn)IP3通常用兩個(gè)輸入音頻測(cè)試，這里所指的音頻與我們?cè)诘皖l電子線路的音頻有區(qū)別，實(shí)際上是兩個(gè)靠的比較近的射頻或微波頻率，由式（1）表示：殲&）=月勸）勸）(1)F1當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)正弦頻率正好落在放大器的帶寬內(nèi)并通過(guò)一個(gè)非線性放大時(shí)，其輸岀信號(hào)將包括各種頻率分量。三階交調(diào)分量2F1-F2，2F2-F1是非線性中三次方項(xiàng)產(chǎn)生的，由于落在帶寬內(nèi)，是我們主要關(guān)注的 非線性產(chǎn)物，見(jiàn)圖1。圈1輸入輸出頻譜圖2反映了基頻（一階交調(diào)）與三階交調(diào)增益曲線，當(dāng)輸入功率逐漸增加到IIP3時(shí)，基頻與三階交調(diào)增益曲線相交，對(duì)應(yīng)的

3、輸出功率為0IP3。IIP3與OIP3分別被定義為輸入三階交調(diào)載取點(diǎn)（Input Third-order Intercept Point ）和輸出三階交調(diào)載取點(diǎn)（ Output Third-order Intercept Point）。輸出功率(dBm)放大器的增益g表示基碩(一階交調(diào))的斜卒.3G則衷示ma交週的斜率 也勅是巨虹交週輸出功率是一除奩週輸出切率的3倍.當(dāng)輸入功率等于IIP3時(shí). 対應(yīng)的一虹交週機(jī)三階交週輸出都等于0IP3,也就是說(shuō)三階交調(diào)輸出功率與一 險(xiǎn)交週輸出功率相等。一險(xiǎn)交訥曲踐(基碩)可以由育線方程表示；01P3-a=GQlP3P)(3)三虹交週曲線可由直踐方程表示；01

4、P3_b =3G(JIP3_P)(4)ffl (3)與(4)解出：0記3十亠2 2MP3 = 01P 3G(6)例如；見(jiàn)圖3.有一低噪聲股大器(LNA)的增G=20dBT用兩個(gè)音頻頻 率分別対F1和F2錨出功率等于肌犯吮在放大器輸出端測(cè)得三骼交週2F1-F2 或2F2F的輸出功率等-70dBmo根據(jù)(5)和(6)式計(jì)算IP3等于：= 口 = 3Y10 如)一(5 遍)=20 如0IP3 = & + 乂色=打+空竺=-W朋卿+恥畑 =2則附2 2UP3 =-G= 2 站恥-20 血=帖恥圖3輸出更譜3測(cè)量方法與設(shè)備要精確的測(cè)量IP3需要謹(jǐn)慎遵守幾個(gè)步驟，圖 4為測(cè)試框圖，每部分的考慮和作

5、用將影響測(cè)量精度， 應(yīng)盡量減少信號(hào)源和頻譜分析儀產(chǎn)生的交調(diào)分量。附加在射頻信號(hào)源與合成器之間的隔離器可以改善并隔 離射頻信號(hào)源之間的交調(diào)或混合，低通濾波器可以減少射頻信號(hào)源的諧波成分。附加在被測(cè)放大器與頻譜 分析之間的隔離器可以改善與頻譜分析儀的阻抗匹配，低通濾波器可以減少由被測(cè)放大器產(chǎn)生的諧波分量。輸岀到頻譜分析儀的信號(hào)功率不能太高，避免由頻譜分析儀產(chǎn)生的非線性失真，對(duì)此要求射頻信號(hào)源的輸岀功率要小，由圖2可以看岀，三階交調(diào)輸岀功率（圖中的b點(diǎn)）比一階交調(diào)輸岀功率（圖中的a點(diǎn)） 要小很多倍，那么對(duì)測(cè)量的頻譜分析儀的要求需要有高的動(dòng)態(tài)范圍。綜合以上的考慮后，需要謹(jǐn)慎遵守以下測(cè)量步驟:1按照?qǐng)D4測(cè)試框連接好設(shè)備；2設(shè)置射頻信號(hào)源F1的頻率和輸岀功率；3設(shè)置射頻信號(hào)源F2的頻率和輸岀功率；4設(shè)置頻譜分析儀衰減電平、參考電平、中心頻率、范圍（SPAN、分辨率等參數(shù)；5提供符合被測(cè)放大器的工作條件（電壓，電流）；調(diào)整射頻信號(hào)源的輸岀功率并在頻譜分析儀測(cè)得F1或F2的輸岀功率，此為