RF的常用基本概念計算及相關知識

1、RF的常用基本概念及計算方法 培訓的內容w 概念w 計算w 舉例w 試題常用基本概念w 動態(tài)范圍w 靈敏度w 帶外抑制w P-1dB點w 非線性器件的IP3、IM3及相關參數(shù)w ACPR動態(tài)范圍（Dynamic Range ）w 動態(tài)范圍定義w 偽動態(tài)范圍 偽動態(tài)范圍示意圖 偽態(tài)范圍計算動態(tài)范圍的定義w 定義Pin,max:電路可以承受的最大輸入電平；Pin,min：電路所保證正常的信號質量的最小輸入電平；在不同的應用中有不同的量化偽動態(tài)范圍示意圖Pin,min:靈敏度；Pin,max：在雙音測量IM3(噪底)中最大輸入電平。偽動態(tài)范圍計算1 PIIP3=Pin+(Pout-PIM,out)/

2、2 因為Pout=Pin+G和PIM,out=PIM,in+G PIIP3=Pin+(Pin - PIM,in)/2= (3Pin -PIM,in )/2 所以Pin = ( 2 PIIP3 +PIM,in )/3 現(xiàn)在Pin,MAX是當PIM,in =F（輸入噪底）可以得到的，則Pin,MAX = ( 2 PIIP3 +F )/3 這里的F=-174dBmNF+10logB (-174dBm室溫下的熱噪聲)偽動態(tài)范圍計算2w 因為Pin,MIN = F+SNRminw 所以SFDR= ( 2 PIIP3 +F )/3-(F+SNRmin) =2 ( PIIP3 -F )/3-SNRmin靈敏

3、度（Sensitivity）w 定義w 計算靈敏度定義靈敏度：輸出信噪比可接受的系統(tǒng)可以接受到的最小信號。靈敏度計算因為Psig:帶內的每個頻點的輸入信號功率PRS:帶內的每個頻點源阻抗噪聲所以平坦的信道內的靈敏度Pin,min:B內的總的最小的輸入功率共軛匹配情況下的具體靈敏度計算示意圖 輸入噪底輸出噪底G帶外抑制（outband rejection）w 定義 帶外抑制是表征濾波器帶的信號，同時抑制帶外所有信號的性能。這個特性正比于系統(tǒng)的信噪比及誤碼率（BER）。系統(tǒng)測量帶外抑制的能力直接取決于系統(tǒng)的動態(tài)范圍指標。 P-1dB點(增益壓縮)w P-1dB點是輸入信號變化1dB，輸出信號也變化

4、1dB，當輸入信號變化1dB 是的輸出信號有很小變化時的輸入信號的大小。P-1dB點(增益壓縮)因為所以P-1dB點示意圖w很多電路，如果30 ，輸出會發(fā)現(xiàn)壓縮和飽和。P-1dB點與ALC起控點的區(qū)別w P-1dB點是器件特性w ALC起控點是對于有放大模塊的保護作用的，是用功率檢測電平控制壓控衰減器實現(xiàn)的。IP3定義w非線性器件IP3的定義為：在非線性器件輸入端，加等幅、不同頻率（、）的雙音信號，由于器件的非線性，非線性器件的輸出信號中有三階交調分量、產(chǎn)生。輸入信號功率增加1dB，輸出信號中三階交調分量、功率增加3dB。在對數(shù)坐標中，以X軸作為輸入信號功率，Y軸作為輸出信號功率，延長輸出信號

5、中基波分量、三階交調分量、的線性部分，兩線會交于一點。該點在X軸上的坐標值稱為IIP3，在Y軸上的坐標值稱為OIP3。 非線性器件的IP3、IM3及相關參數(shù) 1w Pin：Input power 輸入功率w Pout：Output power 輸出功率w G：Gain 增益w P1dB：1dB compression point 1dB壓縮點w IIP3：Input two tone 3rd order intercept point 輸入雙音三階交調點w OIP3：Output two tone 3nd order intercept point 輸出雙音三階交調點非線性器件的IP3、IM3

6、及相關參數(shù)2w IM3：3rd order two tone intermodulation product雙音互調三階產(chǎn)物w IMD3：The differences between output power and IM3 輸出功率和IM3之差w IM2：2nd order two tone intermodulation product雙音互調二階產(chǎn)物w IIP2：Input two tone 2nd order intercept point輸入雙音二階交調點w OIP2：Output two tone 2nd order intercept point輸出雙音二階交調點w IMD2：

7、The differences between output power and IM2 輸出功率和IM2之差應用w 對于RF Amplifier、Mixer、Attenuator等非線性器件，OIP3一般比P1dB大1015dB, OIP2一般比OIP3大幾十dB。w IM3、IIP3、OIP3、G、P1dB等參數(shù)之間的關系 G(dB)IM3(dBm)P1dB(dBm)OIP3(dBm)IIP3(dBm)IMD3(dBc)圖中，藍色線表示基波成分，斜率為1；綠色線表示三階交調分量，斜率為3。Pout(dBm)Pin(dBm)Slope=1Slope=3虛線為實現(xiàn)線性部分的延伸G(dB)IM2

8、(dBm)P1dB(dBm)OIP2(dBm)IIP2(dBm)圖中，藍色線表示基波成分，斜率為1；綠色線表示二階交調分量，斜率為2。Pout(dBm)Pin(dBm)Slope=1Slope=2虛線為實現(xiàn)線性部分的延伸IMD2(dBc)各參數(shù)之間的數(shù)學關系 1w Pout(dBm)=Pin(dBm)+G(dB)w OIP3(dBm)=IIP3(dBm) +G(dB)w OIP3(dBm)= Pout(dBm)+IMD3(dBc)/2w IM3(dBm)=3Pin(dBm)- 2IIP3(dBm) +G(dB) = 3Pout(dBm)-2 OIP3(dBm)各參數(shù)之間的數(shù)學關系2w OIP2

9、(dBm)=IIP2(dBm) +G(dB)w OIP2(dBm)= Pout(dBm)+IMD2(dBc)w IM2(dBm)=2Pin(dBm)- IIP2(dBm) +G(dB) = 2Pout(dBm)- OIP2(dBm)應用w 當某器件的輸出信號Pout比P1dB小10dB時（OIP3一般比P1dB大1020dB），根據(jù)式（3-8）可知，IMD3在4060dBc之間。w 當某器件的輸出信號Pout比P1dB小20dB時（OIP3一般比P1dB大1015dB），根據(jù)式（3-8）可知，IMD3在6080dBc之間。 ACPRw ACPR-Adjacent channel power rejec