小信号放大器三阶交调检验

三阶交调截取点的测量方法

三阶交调截取点的测量方法1.引言在微波多载波通信系统中，诸多的测试指标中，有一项：三阶交调截取点IP3（THIRD-ORDER INTERCEPT POINT），它是一个衡量器件线性度和失真性能的重要指标。

在模拟微波通信中，交调失真会产生邻道信号串扰，在数字微波通信中，会降低系统的频谱利用率，使误码率恶化。

容量越大的系统，对IP3的要求越高；IP3越高，表示器件的线性度越好，失真越少，因此，准确测量IP3的大小也显得由为重要。

以下就着重介绍三阶交调截取点的测量方法：2.三阶交调截取点的计算当两个或多正弦信号经过放大器时，此时由于放大器的非线性作用，会输出包括多种频率的分量，其中以三阶交调分量的功率电平最大，它是非线性中的三次项产生的，假设两基频信号的频率分别是F1和F2，那么，三阶交调分量的频率为2F1-F2和2F2-F1，由于该频率落在频带内，是我们关注的非线性产物（如图A所示）。

如图B所示是基频信号与三阶交调信号随输入功率的增加而产生的曲线：由图可以看出Pin逐渐增加至IIP3时，基频信号Y1与三阶交调信号Y2相交，对应的输出功率为OIP3，此时的IIP3被定义为：输出三阶交调截取点（INPUT THIRD-ORDER INTERCEPT POINT）OIP3被定义为输出三阶交调截取点（OUTPUT THIRD-ORDER INTERCEPT POINT）。

如图B所示，将放大器的一阶交调（即基频信号）Y1的斜率用G表示，那么，三阶交调信号Y2的斜率即为3G/G，即：三阶交调信号输出功率的斜率是基频输出功率斜率的三倍。

当输入功率Pin等于IIP3时，对应的基频输出功率和三阶交调信号输出功率都等于OIP3，我们要测量的三阶交调也就是在这种情况下对应的输入和输出功率电平的大小。

在实际情况中，此时的输入功率和输出功率均比较大，不便于测量。

因此，通常可以采取如下测量方法：如图B所示，给放大器一个输入功率P1，这时对应的输出功率为B，那么：B+A=OIP3 （1）又因三阶交调信号输出功率的斜率是基频输出功率斜率的三倍，因此：A=D/2 （2）又由图示可以看出：D=P2-P3 （3）将3代入2，可得：A=（P2-P3）/2 （4）将4代入1，可得：OIP3=（P2-P3）/2+B （5）计算出OIP3后，就不难得知：IIP3=OIP3-GAIN （6）3.测量设备如图C所示是IP3测试台的框图：以上框图中，两信号源建议选择谐波成分较少的仪器，如果所选仪器无法满足测试要求，可以在信号源与隔离器之间加一低通滤波器，来减小信号源的谐波成分对测试结果的影响；一般情况还可以在被测器件与频谱分析仪之间加一隔离器，来改善放大器与频谱分析仪之间的阻抗匹配。

2.1 射频小信号放大器电路主要技术指标

特别要强调的是，所有这些指标都是互相联系的，甚至是矛盾的，在设计中如何采用折中的原则，兼顾各
项指标，是很重要的。
2.1.1 增益
增益是表示放大器对有用信号的放大能力，定义为放大器的输出信号与输入信号的比值。对于选频放大器电路，通常用在中心频
率f0（或者0）上电压增益和功率增益两种方法表示：
式中，GP1 为放大器的功率增益；Pi为放大器的输入功率；GP3 为放大器的3阶互调功率增益；Po1为基波功率； Po3为3阶互调功率。
图2.1.3 三阶互调截点IP3示意图
在以对数形式表示的坐标上，它们是两条直线，如图2.1.3（b）所示，图中分别标出了IIP3和OIP3的值。
图2.1.3 三阶互调截点IP3示意图
2.1 射频小信号放大器电路主要技术指标
在无线通信系统中，到达接收机的射频信号电平多在微伏数量级。因此，需要将微弱的射频信号进行放大。射频小信号放大器电路是无线通信接收机的重要组成部分。
对于射频小信号放大器电路要求具有低的噪声系数，足够的线性范围，合适的增益，输入/输出阻抗的匹配，输入/输出之间良好的隔离。在移动通信设备中还要求具有低的工作电源电压和低的功率消耗。
总是大于1。
在工程中，放大器的带宽范围往往被通信系统预先确定。因此，对于满足带宽要求的选频放大电路来说，
可以采用S参数的方法来表示图2.1.1（b）的选择性。 S参数定义为：过渡带内的某特定频率条件下的增益 A(1 )与通频带内的最大增益A0的比值，即
S A(1) / A0 （2.1.4）显然，S值越小的电路选择性越好。
在超外差式接收机中，由于射频小信号放大器和混频器间一般接有抑制镜像干扰的滤波器，且第一中频的数值较高，本振信号频率位于滤波器通带以外，因此本振信号向天线的泄漏比较小。

0715@52RD_三阶交截点高IP3的测量方法

三阶交截点(IP3)是衡量通信系统线性度的一个重要指标，他反映了系统受到强信号干扰时互调失真的大小。

当系统的IP3较高时，要精确测试IP3会比较困难，因为测试环境中各种因素(如测试配件的隔离度、线性度和匹配性等)都容易影响高IP3的测试。

下面将简略介绍IP3的测试原理，详细分析高IP3的测试方法。

1 IP3测试原理在无线通信设备中，器件(如放大器、混频器、调制/解调器等)的非线性通常会使同时侵入2个或多个强干扰信号发生相互调制，并产生新的频率成分，这种现象称为互调。

互调干扰不仅能降低有用信号的功率，引起信号失真，降低系统选择性，还能破坏邻近信道的性能。

因此，互调性能是系统常检指标，通常用IP3来表示。

IP3是工作频率信号在理想线性系统中的输出信号与三阶互调分量幅值相等时的交点，是一个固定点。

如图1所示［1］。

该点是虚交点，实际系统中无法直接测出，但可以通过相关的测量值计算出来。

下面将简单介绍IP3计算式的原理。

虽然侵入系统的强信号可能有2个或2个以上，但为了测试的方便，假设只有2个强的等幅单音信号侵入了系统。

若用一个幂级数来表示器件的非线性作用，并假设单音信号的频率分别为f1和f2，那么不难推出三阶互调分量的频率为(2f1－f2)或(2f2－f1)。

IP3(IIP3，OIP3)的计算式为［2］：其中：IIP3为输入IP3，是IP3的横坐标；OIP3为输出IP3，是IP3的纵坐标；P in为单音信号的输入功率电平；P out为单音信号的输出功率电平；G为被测件(Device Under Test - DUT)的小信号增益。

IMD3为三阶互调失真，他等于干扰信号的输出功率电平减去三阶互调量功率电平的值，即：式(2)中各元素的关系如图2所示。

由式(1)和(2)可知，如果测出单音信号的输入/输出功率和三阶互调分量的电平值，就可求出输入/输出IIP3的值。

2 高IP3的测试方法IP3的一般测试方法是按照图3搭建测试环境，向DUT输入2个强的单音信号，测出DUT输出端单音信号的电平和三阶互调产物的电平，再利用式(1)和式(2)计算出IP3的大小。

小信号调谐放大器实验报告

小信号调谐放大器实验报告小信号调谐放大器实验报告引言：小信号调谐放大器是一种常见的电子设备，用于放大弱信号并实现频率调谐。

本实验旨在通过搭建小信号调谐放大器电路并进行测试，探索其原理和特性。

实验器材：1. 小信号调谐放大器电路板2. 信号发生器3. 示波器4. 电压表5. 电流表6. 电阻箱7. 电容箱8. 电感箱9. 连接线等实验步骤：1. 搭建小信号调谐放大器电路，按照给定的电路图连接各个元件。

2. 将信号发生器的输出端与电路的输入端相连，设置合适的频率和幅度。

3. 将示波器的探头连接到电路的输出端，观察输出信号的波形和幅度。

4. 使用电压表和电流表测量电路中各个元件的电压和电流值，并记录下来。

5. 调整信号发生器的频率，观察输出信号的变化，并记录下来。

6. 调整电路中的电容和电感值，观察对输出信号的影响，并记录下来。

实验结果与分析：通过实验观察和数据记录，我们可以得出以下结论：1. 频率调谐特性：当信号发生器的频率与电路的谐振频率相同时，输出信号的幅度最大。

随着频率的偏离，输出信号的幅度逐渐减小。

这表明小信号调谐放大器具有频率选择性，可以对特定频率的信号进行放大。

2. 放大倍数：通过测量电路中各个元件的电压和电流值，我们可以计算出放大倍数。

实验结果显示，在合适的频率范围内，小信号调谐放大器的放大倍数较高，可以将弱信号放大到较大的幅度，提高信号的可靠性和可检测性。

3. 电容和电感对放大器性能的影响：调整电路中的电容和电感值，我们可以观察到对输出信号的影响。

增大电容值会使得输出信号的幅度减小，而增大电感值则会使得输出信号的幅度增大。

这说明电容和电感在小信号调谐放大器中起到了不同的作用，需要根据实际需求进行调整。

结论：通过本次实验，我们成功搭建了小信号调谐放大器电路，并对其进行了测试和分析。

实验结果表明，小信号调谐放大器具有频率选择性和较高的放大倍数，可以用于放大弱信号并实现频率调谐。

同时，电容和电感的调整对放大器性能有一定的影响，需要根据实际需求进行优化。

三阶互调失真的测量

三阶互调失真的测量来源：未知作者：chactor时间：2009-08-16 11:26浏览：293【大中小】内容提要：三阶互调失真（IMD）是由通信系统中的非线性因素而产生的，它将对其它通信系统产生严重的干扰。

在本文中，介绍了三阶互调产生的原因；并简要介绍了测试方法和所需设备。

为什么要测量三阶互调失真：由二个频率而产生的三阶互调失真是窄带通信系统中普遍存在的问题。

当系统中存在二个（或更多）的信号时，通常会产生很强的互调产物。

二个信号（f1 和f2）的二次谐波（2f1 和2f2）会进一步产生互调失真，其最大的互调产物就是三阶互调（2f1 -f2 和2f2 -f1）。

不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。

这些互调产物会降低许多通信系统的性能。

发射信号中过大的三阶互调（IMD）产物会干扰其它的接收机，最终造成接收机无法正常工作。

测试方框图：三阶互调失真的测试可以按照图一的方法进行。

所需的设备：一、2 台射频信号源：提供2 个射频信号，同时加到被测器件。

二、2 个LPF 和一个BPF：保证信号源输出频谱的纯净。

三、1 个功率合成器：将二个信号合成一路，如果采用Splitter，还需要外加2 个6dB 衰减器以增加隔离度。

四、被测器件：放大器、滤波器等有源或无源器件。

五、1 个大功率衰减器：衰减放大器的输出信号，自身需考虑低互调。

六、1 个手动步进衰减器：调节输入到频谱分析仪的输入电平，对测试结果进行精确分析。

七、1 个隔直流器（需要时）：防止放大器中的直流信号串入频率分析仪，保护频谱分析仪。

八、1 台频谱分析仪：观察互调失真产物。

九、低互调测试电缆和射频转接器套件：连接测试系统。

测试步骤（以CDMA 直放站为例）：一、按图一所示连接系统。

二、将信号源1 的频率设为直放站的中心频率f1，将信号源2 的频率设为f2 = f1 + 1.23MHz。

频率间隔一般为一个信道的间隔。

高频实验：小信号调谐放大器实验报告要点

实验一小信号调谐放大器实验报告一实验目的1．进一步掌握高频小信号调谐放大器的工作原理和基本电路结构。

2．掌握高频小信号调谐放大器的调试方法。

3．掌握高频小信号调谐放大器各项技术参数（电压放大倍数，通频带，矩形系数）的测试。

二、实验使用仪器1．小信号调谐放大器实验板 2．200MH 泰克双踪示波器 3. FLUKE 万用表 4. 模拟扫频仪（安泰信） 5. 高频信号源三、实验基本原理与电路 1、小信号调谐放大器的基本原理所谓“小信号”，通常指输入信号电压一般在微伏毫伏数量级附近，放大这种信号的放大器工作在线性范围内。

所谓“调谐”，主要是指放大器的集电极负载为调谐回路（如LC 调谐回路）。

这种放大器对谐振频率0f 及附近频率的信号具有最强的放大作用，而对其它远离0f 的频率信号，放大作用很差，如图1-1所示。

图1.1 高频小信号调谐放大器的频率选择特性曲线小信号调谐放大器技术参数如下：10.7071.增益:表示高频小信号调谐放大器放大微弱信号的能力2.通频带和选择性：通常规定放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时，所对应的频率范围为高频放大器的通频带，用B0.7表示。

衡量放大器的频率选择性，通常引入参数——矩形系数K0.1。

2.实验电路原理图分析：In1是高频信号输入端，当信号从In1输入时，需要将跳线TP1的上部连接起来。

In2是从天线接收空间中的高频信号输入，电感L1和电容C1,C2组成选频网络，此时，需要将跳线TP1的下部连接起来。

电容C3是隔直电容，滑动变阻器RW2和电阻R2,R3是晶体管基极的直流偏置电阻，用来决定晶体管基极的直流电压，电阻R1是射极直流负反馈电阻，决定了晶体管射极的直流电流Ie。

晶体管需要设置一个合适的直流工作点，才能保证小信号谐振放大器正常工作，有一定的电压增益。

通常，适当的增加晶体管射极的直流电流Ie可以提高晶体管的交流放大倍数，增大小信号谐振放大器的放大倍数。

三阶交调截取点

三阶交调截取点的测量摘要：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：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OIP3。

IIP3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）。

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。

三阶交调

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 Inte rcept 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：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OIP3。

IIP3与O IP3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）。

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。

如何测试三阶交调截点ip3

IP3 Measurement of WHM0010AE 1-150 MHz Power Amplifier IC1. IntroductionWHM0010AE amplifier is a low noise figure, wideband, and super high linearity amplifier IC with SMT package design. The amplifier offers typical P1dB of 30 dBm and output IP3 of 48 dBm at the frequency range from 1 MHz to 150 MHz. With WanTcom’s advance technology, WHM0010AE has 18 dB differences between the IP3 and P1dB. The difference is in the 10 ~12 dB range for a traditional amplifier.It becomes difficult to measure the IP3 at 50 dBm range. Any device in the test system may contribute worse third order intermodulation than the amplifier itself. The correct calibration and setup of the IP3 test system is essential to ensure the IMD3 generated by the test system is lower than that of the device under test (DUT).This application note examines the signal combiner, power level settings, and the setup of the IP3 test system for the IP3 measurement of WHM0010AE.2. The IP3 Test SystemFigure 1 shows the block diagram of the test system. Two-tone signal is combined and fed to the DUT through a 3-dB fixed attenuator. The output of DUT is connected to a spectrum analyzer (HP8594E).Fig. 1 The block diagram of the test systemDue to the difficult availability of isolators, the isolation between the two input ports of the combiner is critical. In order to maintain the good isolation, a fixed 3 dB coaxial attenuator is inserted between the output of the combiner and the input of the DUT, due to the fact that the input VSWR of the DUT may not be ideal. Also, the narrow band combiner is developed to ensure about 30 dB isolation between the two input ports.Besides the combiner consideration, the spectrum analyzer settings are critical too to ensure the IMD3 level generated by the spectrum analyzer is lower than that of the DUT itself.a) CombinerFigure 2 shows the 16 ~ 17 MHz special made combiner.Figure 3 shows the measured frequency response of the combiner. The insertion loss is about 3.2 dB, return losses are better than 20 dB, and the isolation (S23) is better than 28 dB at the passband frequency of 16 – 17 MHz.Fig. 2response of the combiner Figure 4 shows the schematic of the combiner.b) System Third Order Intermodulation without DUTSet two-tone frequencies to be 16 MHz and 17 MHz, respectively. The each tone power level at the output of the combiner to be –4.0 dBm. Set the spectrum analyzer at the following settings:Center frequency: 18 MHz Attenuation: 30 dB Span: 100 kHz VID BW: 100 Hz RES BW: 1.0 kHz REF LEVEL: -20 dBmWithout the 3 dB external attenuator and DUT, the measured IMD 3 is at – 85 dBm. This IMD 3 is believed from the interaction between the two signal sources due to the inefficient isolation of the combiner.C=C0 pF(2)(3)Power divider: f0=16~18 MHz, S32>30 dBFigure 4 shows the schematic of the combinerc) The System LimitWith the 3-dB attenuator between the DUT and the combiner, the signal levels before the DUT are as follows assuming the gain of DUT is 17 dB:Each tone P in,@DUT: -7 dBm;dBm;P3, @DUT IN: -86Each tone P out,@DUT: 10.0 dBm;P3, @DUT OUT: -69 dBm;Thus, the best IP3 limit that the system can detect is[3 x 10 –(-69)]/2 = 49.0 (dBm)The amount attenuation of the external attenuator is critical. Too less attenuation will give poor isolation of the combiner and thus the higher system IMD3. Too high attenuation will result too low first order output power level, which will affect the measurement accuracy.The input power level of each tone will affect the IP3 measurement. The power level should be set at the value so that the system IP3 limit value the highest. Besides, the input power level should be optimized for the different gain of the amplifier. Otherwise, the measured IP3 may be better in the lower gain (such as lower V dd bias of 7 V for example) than that at the nominal gain (full V dd bias of 10 V).The measured IP3 of WHM0010AE evaluation unit was 49.0 dBm with the described system with the mentioned parameter settings. Due to the limitation of the test system, IP3 performance of WHM0010AE may be beyond 49.0 dBm. In order to truly measure the IP3 performance, the following more advance test systems are desired:i) Two isolators are added between the sources and the inputs of combiner with theexisting system;ii) Besides the added isolators, a duplexer and high linearity amplifier are insert between the output of the DUT and the spectrum analyzer. The receiving filter of the duplexershould have at least 30 dB attenuation to the two-tone signal while allows the IMD3component passes. A low intermodulation load is terminated at the transmitting filterfor the load of the two-tone signal.******。

三阶交调测试方法

三阶交调测试方法引言：三阶交调测试是一种用于评估电子设备非线性失真性能的测试方法。

它被广泛应用于通信、广播、音频等领域，用于测量设备在输入信号存在非线性失真时的表现。

一、什么是三阶交调？三阶交调是指当一个电子设备接收到两个不同频率的信号时，产生的非线性失真信号中包含有两个输入信号频率之和以及两倍频的成分。

这种非线性失真会导致信号质量下降，对于需要高保真度的设备来说是不可接受的。

二、为什么需要进行三阶交调测试？三阶交调测试可以帮助我们评估电子设备的非线性失真性能，从而确定设备是否满足要求。

在实际应用中，如果设备的交调失真较大，会导致信号质量下降、通信距离缩短、音频质量变差等问题。

因此，进行三阶交调测试可以帮助我们选择性能更好的设备，提高系统的整体性能。

三、如何进行三阶交调测试？1. 准备测试设备：需要一台信号发生器、一台功率放大器、一台频谱分析仪以及所要测试的设备。

2. 设置测试参数：根据需要测试的信号频率和功率，设置信号发生器的输出参数，并将信号输入到需要测试的设备上。

同时，将功率放大器设置为适当的增益，以保证测试信号的功率达到要求。

3. 测量非线性失真信号：使用频谱分析仪测量被测设备输出的信号频谱，记录其频率和幅度。

根据三阶交调的定义，可以通过测量信号频谱中的频率和振幅来确定是否存在三阶交调。

4. 分析测试结果：根据测量结果，可以计算出被测设备的三阶交调失真程度。

通常使用交调比（Intermodulation Distortion，IMD）来表示三阶交调的程度，其计算公式为被测设备输出的两个输入信号频率之和的振幅与两倍频的振幅之比。

5. 判断测试结果：根据设备要求和实际应用需求，判断测试结果是否满足要求。

如果三阶交调失真程度较小，说明设备性能较好；如果三阶交调失真程度较大，则需要进一步优化设备或选择性能更好的设备。

四、三阶交调测试的注意事项1. 测试环境：在进行三阶交调测试时，应保证测试环境的稳定性和一致性，尽量减小外界干扰对测试结果的影响。

三阶交调

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 Inte rcept 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：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OIP3。

IIP3与O IP3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）。

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。

对接收机中二、三阶互调截点值的分析与测量

圆圈蕊 —■■ ｌｌ一
同方电子科技有限公司赵智兵袁雯郭倩
０前言
１互调蕾点值
在无线电接收机的发展历史上，出现过三种不同的方法定义其双音非线性。
一是记录干扰信号电平的大小，单位为ｄＢｕＶ或者ｄＢｍ。其测量步骤是，首先在接收机输入端施加灵敏度信号电平，得到输出信号电平；然后施加两个强干扰信号电平于接收机，调节干扰信号电平大小，使得产生的互调产物大小等于前面的输出信号电平，用此时的干扰信号电平强度来表征接收机的非线性。
ＩＩＰ２一ＰｉｎＡ２
ｌＩＰ３：Ｐｉｎ＋箜
２
式中，△ ２与 △ ３分别代表在相同的ＰＩＮ情况下，Ｐ１与Ｐ２的差值和Ｐ１与Ｐ３的差值。
６２ＣＨⅢＩＮＡ。。
接收机的ＳＦＤＲ定义同样可以由图１给出，单位为ｄＢ，其上限是干扰信号电平值，其下限是最小可检测电平（ＭＤＳ），图１中的最小可检测电平定义为接收机的噪声基底，在有些接收机中也可以定义为灵敏度信号电平，因此有：
１．１级联的＝阶互调蕾点值
在接收机的链路中，包含了放大器、混频器、衰减器、滤波器等器件，经常需要分析级联之后电路的非线性。本文
以三种最典型的情况来分析。图２、图３和图４分别示意放
大器与衰减器、放大器与滤波器、放大器与放大器级联情况，

三阶互调的计算及IP3测试原理和方法解析

三阶互调的计算及IP3测试原理和方法解析三阶互调（third-order intermodulation distortion）是指两个或多个不同频率的信号通过非线性系统混合产生的互调成分。

互调是电子器件和电路中常见的失真现象，会对系统性能造成不利影响。

为了评估一个系统的非线性失真程度，可以进行IP3（Third-order Intercept Point）测试。

IP3测试的原理是通过测量三阶互调产生的失真成分，以判断系统的线性性能。

这种测试方法基于以下两个假设：第一，系统是无记忆的，即系统的响应只取决于当前的输入信号；第二，互调失真的产生是非线性元件引起的，因此可以将非线性元件的输出信号进行分解，分析其中的互调成分。

进行IP3测试时，通常会采用两个低频信号，频率为f1和f2，以及一个高频信号f1+f2、通过向系统输入这几个信号，并观察系统输出中的三阶互调失真成分，就可以得到所需的IP3值。

IP3值越高，说明系统的线性性能越好，失真程度越低。

当输入信号的幅度较小时，系统呈现线性响应，输出信号主要由输入信号线性幅值缩放得到；而在输入信号较大时，非线性元件开始发挥作用，互调失真成分逐渐增加。

IP3值即是在低输入信号幅度时，系统输出信号与输入信号直线关系相交的点。

进行IP3测试时，通常采用网络分析仪或频谱分析仪等设备。

具体测试过程如下：1.准备测试设备，包括信号源、功率放大器、网络/频谱分析仪等。

2.设置信号源生成两个低频信号f1和f2，频率通常设置在几百kHz至几GHz范围内。

3.输入信号源的两个低频信号频率，以及一个高频信号f1+f24.将输入信号通过功率放大器放大到合适的幅度，并连接到被测设备的输入端。

5.将被测设备的输出信号连接到网络/频谱分析仪，设置其相应的频谱范围和带宽。

6.开始测试，记录网络/频谱分析仪中的输出信号谱线，观察其中的互调失真成分。

7.通过分析谱线，确定三阶互调失真成分的幅度，计算出IP3值。

微波功率放大器三阶交调特性与实验测量

H D器件与设计r A R TS & D E S IG N文献引用格式:唐晓，丁肇宇，吴志鹏，等.微波功率放大器三阶交调特性与实验测量[J].电视技术，2019,43(2):92-97.T A N G X,D I N G Z Y，W U Z P，et al. T h ird order inte rm od ulatio n characteristics and experim ental measurement o f m icrowave power a m p lifie r" J]. V ideo e n g in e e rin g，2019，43 (2)：92 -97.中图分类号：TN925 文献标志码：A D01：10.16280/j. videoe. 2019. 02. 020微波功率放大器（阶交调特性与实验测量唐晓U，丁肇宇U，吴志鹏\刘成国U(1.武汉理工大学理学院，湖北武汉430070;2.武汉理工大学射频与微波技术研究中心，湖北武汉430070)摘要:针对微波功率放大器三阶交调特性理论与实验研究，基于射频功放非线性失真产生的原因以及其对无线通信系统的影响分析了非线性失真中基波分量与三阶交调分量的理论关系。

实验中采用M R F8S21120H S晶体管设计并制作了一款可用于现代基站的高功率放大器，测量放大器的各项参数并分析了其三阶交调特性。

实测结果表明，该款功放在工作频带内增益达到18.5d B，最大线性输出功率为51.5 d B m，对应的功率附加效率达到48%，输出功率为45 d B m时三阶互调失真小于-30 d B c，通过实测基波分量与三阶交调分量数据分析得到线性表达式，三阶交调特性与理论分析一致，实测结果表明功放各项指标符合设计要求，能够满足在通信系统中的应用。

关键词：A B类功率放大器；三阶交调；非线性失真Third order in term odu l^tion ch a racteristics an d experim en tal m easurem ent of m icrow ave pow er am plifierTANGXiao1，2! DINGZhaoyu1，2 ! WUZhipeng1 !LIUChengguo1，2(1. School of science!Wuhan Universi) of Technology，430070，；2. Radio Frequency and Microwave Technology Research Center，Wuhan University of Technology，430070，A b stra c t %T he oretica l and experim ental studies on th ird-order in te rm o d u la tio n characteristicscarried out. Based on the causes o f n o nlinea r d isto rtio n o f ra dio frequency power a m p lifie r and its i n f l uence on w ireless c tio n system，the the ore tical re la tio n sh ip between fundam ental com ponent and th ird order inte rm od ulatio n com ponent in n o nlinea rd isto rtion is analyzed. A high power a m p lifie r fo r m odern base station is designed and fab ricate d by using M R F8S21120H S tra nsistor. T he parameters o f tlie a m p lifie r are measiured and the th ird orcier inte rm od ulatio n characteri m ental resiults show that tlie a m p lifie r has a gain o f 18.5 d B，a m axim um lin e a r ou tput power o f 51.5 d B m，the corresjDonding power a d d itio n a l e fficie n cy is 48%，W hen the output power is 45 d B m，the th ird order inte rm od ulatio n d isto rtion is less than T he lin e a r expression is obtained by analyzing the measiured fundam ental com ponent and the th ird orcder data. T he th ird order inte rm od ulatio n characteristics are consistent w ith the the ore tical analysis. T he measu power a m p lifie r meets the d esign requirem ents and satisfies the a p p lica tio n in com m unication system.K e y w o r d s%class A B power a m p lifie r;th ird order in te rm o d u la tio n;n o nlinea r d isto rtion无线通信系统的迅速发展，对信号传输速率和传输质量了更高的要求，无线通信系统中要采用调频、调幅、调相调制方式，调制信号的峰较络恒定，对的线性度要求较低。

放大器的2阶和3阶交点

放大器的2阶和3阶交点
什幺是放大器的2阶和3阶交点?它们的含意如何?
答：通常它们与射频的应用有关，这些指标提供了表征放大器的IMD 性能的质量因数。

交点功率越大，使IMD变大的输入电平越高，所以在给定的信号电平条件下IMD就越低。

它是这样推导出来的：把两个在频谱上很纯的信号加到同一个放大器上。

这里给出(及外推出)单一频率信号输出功率(用dBm表示)以及2阶和3阶分量(相对单一频率)的相对幅值与输入信号功率的函数曲线，见图1。

假如你经过数学分析发现：如果放大器的非线性可以用一个简单的幂级数展开来近以表示，那幺输入信号每增加1 dB，2阶IMD幅值会增加2 dB。

同样，输入信号每增加1 dB，3阶IMD幅值会增加3 dB。

如果从低电平的两个单一频率输入信号开始，并且只取几个IMD的数据点，你就能画(或外推)出2阶和3阶IMD的直线，如图1所示。

图1 2阶交点、3阶交点、增益压缩和IMD
输出信号超过一定程度开始逐渐饱和，同时IMD分量明显增加。

假设。

IP3三阶交调截取点测试

IP3三阶交调截取点测试IP3 三阶交调截取点测试2008-05-18 23:52输入输出三阶截获点(iip3,oip3):反映放大器的线性特性。

具体指三阶谐波与输入端基波电平相同时对应的输入/输出功率电平。

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: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OIP3。

IIP3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)。

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。

三阶交调失真测量方案

三阶交调失真测量方案一、概述三阶互调失真（IMD）是由通信系统中的非线性因素而产生的，它将对其它通信系统产生严重的干扰。

2011 年2月，中国移动集团全国网优工作会议上，集团向各省公司布置了名为“工兵行动”的天线整治工作要求，主要内容是为应对网络质量下降，吸收广东移动、江苏移动的先进经验，要求各省移动公司对在网、新入网天线及天馈系统展开天线整治工作。

二、交调指标对网络的重要性三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。

比如F1 的二次谐波是2F1，他与F2 产生了寄生信号2F1-F2。

由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2 被称为三阶互调信号，它是在调制过程中产生的。

又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。

产生这个信号的过程称为三阶互调失真。

由于F2，F1信号比较接近，也造成2F1-F2，2F2-F1 会干扰到原来的基带信号F1，F2。

这就是三阶互调干扰。

既然会出现三阶，当然也有更高阶的互调，这些信号不也干扰原来的基带信号么？其实因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱，所以三阶互调是主要的干扰，考虑的比较多。

不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。

这些互调产物会降低许多通信系统的性能。

天线性能参数分为电路参数和辐射参数：电路参数是天线高效率辐射的保证，辐射参数是天线高质量辐射的体现;电路参数体现了天线硬件的基本能力，出现问题不可通过网络优化手段解决，对网络影响较大；辐射参数体现天线在网络中的应用能力，部分参数可通过网络优化手段修正，对网络影响相对较小。

三、工作目标1、提高天线工程（应指天馈系统）工程安装质量。

推导出各种设计方案、材料、工艺对天线指标的影响；制订出定制（定方案、定材料、定工艺）天线的标准。