三階交調(diào)截取點

1、三階交調(diào)截取點的測量摘要：在寬帶無線通訊系統(tǒng)的設(shè)計過程，設(shè)計者們在設(shè)計放大器、混頻器、變頻器時，在諸多的設(shè)計指 標(biāo)中有一項三階交調(diào)截取點（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（IP3 ）測量方法。關(guān)鍵詞：線性度，失真，三階交調(diào)截取點，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IP3（ Third-order Intercept Point ）是一個衡量線性度或失真的重要指標(biāo)。交調(diào)失真對模擬微波通信來說，會產(chǎn)生鄰近信道的串?dāng)_，對數(shù)字微波通信來說， 會降低系統(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（ IP3）測量方法。2 計算三階交調(diào)截取點IP3通常用兩個輸入音頻測試，這里所指的音頻與我們在低頻電子線路的音頻有區(qū)別，實際上是兩個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)兩個或多個正弦頻率正好落在放大器的帶寬內(nèi)并通過一個非線性放大時，其輸岀信號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，基頻與三階交調(diào)增益曲線相交，對應(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（Input Third-order Intercept Point ）和輸出三階交調(diào)載取點（ 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. 対應(yīng)的一虹交週機三階交週輸出都等于0IP3,也就是說三階交調(diào)輸出功率與一 險交週輸出功率相等。一險交訥曲踐(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；見圖3.有一低噪聲股大器(LNA)的增G=20dBT用兩個音頻頻 率分別対F1和F2錨出功率等于肌犯吮在放大器輸出端測得三骼交週2F1-F2 或2F2F的輸出功率等-70dBmo根據(jù)(5)和(6)式計算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測量方法與設(shè)備要精確的測量IP3需要謹(jǐn)慎遵守幾個步驟，圖 4為測試框圖，每部分的考慮和作

5、用將影響測量精度， 應(yīng)盡量減少信號源和頻譜分析儀產(chǎn)生的交調(diào)分量。附加在射頻信號源與合成器之間的隔離器可以改善并隔 離射頻信號源之間的交調(diào)或混合，低通濾波器可以減少射頻信號源的諧波成分。附加在被測放大器與頻譜 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放大器產(chǎn)生的諧波分量。輸岀到頻譜分析儀的信號功率不能太高，避免由頻譜分析儀產(chǎn)生的非線性失真，對此要求射頻信號源的輸岀功率要小，由圖2可以看岀，三階交調(diào)輸岀功率（圖中的b點）比一階交調(diào)輸岀功率（圖中的a點） 要小很多倍，那么對測量的頻譜分析儀的要求需要有高的動態(tài)范圍。綜合以上的考慮后，需要謹(jǐn)慎遵守以下測量步驟:1按照圖4測試框連接好設(shè)備；2設(shè)置射頻信號源F1的頻率和輸岀功率；3設(shè)置射頻信號源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提供符合被測放大器的工作條件（電壓，電流）；調(diào)整射頻信號源的輸岀功率并在頻譜分析儀測得F1或F2的輸岀功率，此為