1. 反射系数:r =(zl-z0)/(zL+zo) zl为负载阻抗,z0为特性阻抗 反射系数可为负值, 表示反射回去的为负电压2. 驻波比:vswr (电压驻波比)=(i+|r |)/(i-|r |)3. 回波损耗:RL=-20log (|r |),习惯为正值,也可以为负值4. 噪声系数:NF=10log ((Ni/Si) / (No/So))级联噪声系数:NFtotal=NF1+(NF2-1)/G1+ (NF3-1) /G1*G2+...(NFn-1)/G1*...*Gn-15. 1dB压缩点:只放大器处于饱和状态,其线性增益下降1dB时的输出功率,记为PniHRO1dB6.S参数:Ur1 = S11 Ui1 + S12 Ui2Ur2 = S21 Ui1 + S22 Ui2Ui1,Ui2, Ur1,Ur2:分别是端口 1和端口 2的归一化入射电压和反射电压S11:端口 2匹配时,端口 1的反射系数;S22:端口 1匹配时,端口 2的反射系数;S12:端口 1匹配时,端口 2到端口 1的反向传输系数;S21:端口 2匹配时,端口 1到端口 2的正向传输系数;7.三阶交调:标签:IP3三阶交调截取点IP3三阶交调截取点测试IP3三阶交调截取点测试摘要:在宽带无线通讯系统的设计过程,设计者们在设计放大器、混频器、变频器时,在诸 多的设计指标中有一项三阶交调截取点(IP3),它是表征了线性度或失真性能的参数,本 文主要介绍了三阶交调截取点(IP3)测量方法。
关键词:线性度,失真,三阶交调截取点,IP31.引言在射频或微波多载波通讯系统中,三阶交调截取点IP3 (Third-order Intercept Point )是一个衡量线性度或失真的重要指标交调失真对模拟微波 通信来说,会产生邻近信道的串扰,对数字微波通信来说,会降低系统的频谱利 用率,并使误码率恶化;因此容量越大的系统,要求IP3越高,IP3越高表示线 性度越好和更少的失真本主要介绍了三阶交调截取点(IP3)测量方法2 .计算三阶交调截取点IP3通常用两个输入音频测试,这里所指的音频与我们在低频电子线路的音 频有区别,实际上是两个靠的比较近的射频或微波频率,由式(1)表示:* (f) = 祐)+ 网皿(2 尻) (1)当两个或多个正弦频率正好落在放大器的带宽内并通过一个非线性放大时, 其输出信号将包括各种频率分量三阶交调分量2F1-F2,2F2-F1是非线性中三 次方项产生的,由于落在带宽内,是我们主要关注的非线性产物,见图1图1输人输出频谱图2反映了基频(一阶交调)与三阶交调增益曲线,当输入功率逐渐增加 到IIP3时,基频与三阶交调增益曲线相交,对应的输出功率为OIP3IIP3与 OIP3分别被定义为输入三阶交调载取点(Input Third-order Intercept Point) 和输出三阶交调载取点(Output Third-order Intercept Point)o输出功率(d :)图2增益曲线放大器的增益仓表示基频(「阶交调)的斜率,驾彝则表示郭成调.的斜率, 也就是郭渣谒输出功率是一险殉1输出功率的3倍。
当输方劫率等于HP3时, 对应的」险交翊郭咬谒输出都等于0IP3.也就是说郭咬谒输出功率与一 阶摩调辎出功率相等一险交调曲线(基频)可以由直线方程表示:OIP3- a = &莒暧:-玲 ⑶郭咬调> 线可由直线方程表示:盛琦二*.噎球舞%闻参 ⑷I由佬)与(4)所出:0IP3 = a+ - (5)■liP^-= biP3 - G (6.)例如;见图3,有一低噪声放大器(LNA)的增益慝哎斓民用两个音频频 率分■别为P和E2输出功率等于-值.dBm,在放大器输出端观腹颈变调NF1-F2 或2F2.F的输出功率等于-7DdBm0根据¥勤:•和 ⑹ 式计IP3等于:城=公=g-5 - (-网的=..液部2- 芝或:Qg= a +牛兰=a +竺竺=TO踮院十30M = ZOdBm2 谿= iMBm. - 2疝=^dBm.3 .测量方法与设备要精确的测量IP3需要谨慎遵守几个步骤,图4为测试框图,每部分的考虑 和作用将影响测量精度,应尽量减少信号源和频谱分析仪产生的交调分量附加 在射频信号源与合成器之间的隔离器可以改善并隔离射频信号源之间的交调或 混合,低通滤波器可以减少射频信号源的谐波成分附加在被测放大器与频谱分析之间的隔离器可以改善与频谱分析仪的阻抗匹配, 低通滤波器可以减少由被测放大器产生的谐波分量。
输出到频谱分析仪的信号功率不能太高,避免由频谱分析仪产生的非线性失 真,对此要求射频信号源的输出功率要小,由图2可以看出,三阶交调输出功率 (图中的b点)比一阶交调输出功率(图中的a点)要小很多倍,那么对测量的 频谱分析仪的要求需要有高的动态范围被测放大器低通痣波器低通滤波器隔离器隔离器低通德波器频蜡分析仪.图4测试框图综合以上的考虑后,需要谨慎遵守以下测量步骤:[1] 按照图4测试框连接好设备;[2] 设置射频信号源F1的频率和输出功率;[3] 设置射频信号源F2的频率和输出功率;[4] 设置频谱分析仪衰减电平、参考电平、中心频率、范围(SPAN)、分辨 率等参数;[5] 提供符合被测放大器的工作条件(电压,电流);[6] 调整射频信号源的输出功率并在频谱分析仪测得F1或F2的输出功率, 此为a点的值并记录(比如-10dBm);[7] 调整频谱分析仪测得2F1-F2或2F2-F1的输出功率并记录,此为b点的 值;[8] 用(5)和(6)公式计算出OIP3和IIP3。