二阶与三阶截点的测试
OIP3与IIP3测量
OIP3与IIP3测量TOIP3和IIP3的测量1 简介 (1)2 测量TOIP3 和IIP3 (2)3 例⼦ (2)3.1 仪表 (2)3.2 测量步骤 (2)1 简介图1图1表明。
⼀个放⼤器或系统的增益G⽤⼀阶互调的斜率表⽰,那么三阶互调线的斜率是3G。
换句话说,三阶互调输出功率电平是⼀阶互调输出功率电平的3倍。
描述这两种情况的⽅程式是:(以下公式的单位都是dB)然后,对输出三阶截⽌点TOIP3,有:把公式3代⼊公式1得到TOIP3:输⼊三阶截⽌点IIP3为:在上式中,a和b分别表⽰⼀阶输出功率电平的测量值和三阶输出电平的测量值。
假定每个频率的输出功率电平设为0dBm,那么⽅程式4和5就化简为:和2 测量TOIP3 和IIP3测量IM3的⽅法图⽰在图2。
两个信号源⽤于产⽣两个不同频率的信号。
分别通过各⾃的隔离器然后连接到同⼀个合路器。
最后偶合到⼀个低噪声放⼤器DUT中,⼀个频谱仪⽤于测量输出功率和三阶互调。
隔离器的作⽤是防⽌2个信号源相互之间产⽣互调。
隔离器还必须有带通滤波的作⽤。
调节每个信号源的的电平,使放⼤器输出的两个频率的功率相等。
频谱仪的内部衰减应该要⽐每个频率的输出功率⾄少⼤30 dB以上,防⽌频谱仪因为输⼊信号过⼤⽽⾃⾝产⽣的过载和失真。
图2:测量IM3的⽅法3 例⼦3.1 仪表被测试的低噪声放⼤器:WA08-3465 它的技术参数为:频率范围: 820 MHz ~930 MHz噪声系数: 1.0 dB输出三阶截⽌点: 65 dBm增益: 34 dB回波损耗: >16 dB输出功率: 30 dBm电源: +8 V, 650 mA两个信号源的型号: HP8648B频谱仪: HP8594E隔离器+ 合路器: WIC08-30A (WanTcom, Inc.)电源: HP3631A3.2 测量步骤●把第⼀个信号发⽣器调节到894MHz,输出电平为-15dBm。
●把第⼆个信号发⽣器调节到895MHz,输出电平为-15dBm。
小信号放大器三阶交调检验
测量
1、对被检验件、仪器、设备进行检查并按规 定时间预热。
2、仪器连接与z,功率为-10dB,信号源2出频率 2480MHz,功率为-10dB。 2)频谱仪操作:按【Preset】→【FERQ】→〔中心频率〕键入 2475MHz→【SPAN】键盘键入40MHz→【BW】键,选择〔分辨力带 宽 自动 手动〕,用旋轮减小分辨力带宽直到看到失真产物及可以 看到两个信号在屏幕中央。(大约300Hz)→【Marker】 → 【Peak】,出现一个频标在最大值处→按【 Marker】→〔差值〕, 出现另个频标1D,用旋轮将频标1D移到另一个频标峰值处,调整频 标相对应的信号发生器输出幅度,直至幅度差值读数为零。如需要, 减小视频带宽→按【 Marker】→【 Peak】出现一个频标在最大值处 →【 Marker→】→〔频标→参考〕→【 Marker】→〔差值〕出现另 个频标1D→【Peak】→〔右峰值或左峰值〕,将差值频标移到信号 旁失真产物峰值点上,两频标的频率和幅度差显示在频标显示区, 频标幅度差即为三阶交调失真测量值,单位为dB。(大约在 2460MHz和2490 MHz处测量。因2F1- F2=2460MHz ,2F2- F1=2490 MHz)
小信号放大器三阶交调检验
什么是三阶交调?
三阶交调是三阶交调截取点IP3的简称,交调从字面上理解就是相互(两个及 两个以上)影响,交调产物就是互相影响的产物。两个或两个以上频率的无线电 波在非线性射频器件中传播时,或者在空中传播碰上金属物体的时候,可能产生 其他频率的交调干扰信号,就像恐慌的传递一样,群鹿的惊慌传到了羊群(三阶 交调),但是恐慌程度可能降低,羊群的恐慌传到小鸟(五阶交调),恐慌的程 度又有所降低。在射频或微波通讯系统中,三阶交调截取点IP3是一个衡量线性度 或失真的重要指标。
二阶截断点、三阶截断点知识分享
二阶截断点、三阶截
断点
三阶截断点和二阶截断点
系统的三阶非线性输出与一阶线性输出达到相等时的输入或输出功率,分别被称为输入三阶交截点(IIP3)和输出三阶交截点
(OIP3)。
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。
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。
双音或多音信号在非线性器件中会产生交调:
多数交调产生的信号在带外,不会引入问题。
但是3阶信号离基频最近,有可能落入带内,从而使输出产生非线性或者失真。
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。
三阶互调频率截取点测试方法__概述及解释说明
三阶互调频率截取点测试方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇文章旨在介绍三阶互调频率截取点测试方法,并对其进行解释和说明。
通过该方法可以准确测试和评估系统中的三阶互调失真发生的频率范围。
1.2 文章结构文章分为五个主要部分:引言、三阶互调频率截取点测试方法、实施步骤及注意事项、应用和案例分享以及结论。
每个部分都包含了具体的内容,方便读者快速了解主题。
1.3 目的三阶互调是无线电通信系统中常见的干扰问题,它会导致信号质量下降并影响通信效果。
因此,准确测量和确定三阶互调频率截取点对于系统性能优化和干扰抑制至关重要。
本文旨在介绍一种有效的测试方法,以帮助工程师更好地理解和解决这一问题,从而提高系统性能和用户体验。
2. 三阶互调频率截取点测试方法:2.1 定义和背景:三阶互调是无线通信系统中一个重要的非线性现象,其中两个或多个不同的信号通过设备或系统时,可能会产生新的频率分量。
为了评估系统性能并提高无线通信质量,需要对三阶互调进行测试。
而三阶互调频率截取点测试方法是一种用于确定信号在继续通过传输系统之前被严格过滤掉的频率点。
2.2 原理解释:三阶互调频率截取点测试方法基于采用特定的测量设备和技术来检测和确定信号经过设备或系统时产生的额外频率。
一般情况下,这些额外频率都是不需要的,并且可能导致干扰或降低通信质量。
该方法主要依赖于信号发生器和功率计等测试仪器。
首先,使用信号发生器生成两个或多个测试信号,并将它们输入到待测设备或系统中。
然后,在不同的输入功率水平下通过功率计来测量输出序列中所有可能产生的互调产品。
根据测量结果,可以绘制出一个功率与频率之间关系的图表。
在此图表上,我们可以观察到各个互调分量的功率水平以及它们发生的频率点。
通过分析这些数据,就可以得到三阶互调频率截取点(Third Order Intercept Point,TOI),即信号产生的第三阶非线性失真产品开始受到过滤或衰减的具体频率值。
三阶互调的计算及IP3测试原理和方法详细教程
三阶互调的计算及IP3测试原理和方法详细教程三阶交截点(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。
1IP3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;Pin为单音信号的输入功率电平;Pout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:。
短波接收机高IP2/IP3的测试方法
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测 接 收 机 输 出端 单 音 信 号 的 电 平 和 二 、三 阶 互 调产 物 的 电平 , 再 利 用 式 ( )~ ( )计 算 出 4 7
关键 词 :I2 P ;I P/ 3 MD3 I ;信 号 源 ;功 率 合 成 器 ;频 谱 分 析 仪
1 引 言
短 波 接 收机 的 二 、 三 阶 交 截 点 ( P/P ) I2 I3 是 衡 量 其 线 性 度 的 重 要 指 标 , 工 程 中常 常 会 对 其 进 行 测 试 并 以 此 来 衡 量 接 收机 的 线 性 度 。但 笔 者 发 现 在 短 波 接 收 机 的测 试 过 程 中 ,测 试 环 境 的 不 ,如 信 号 源 质 量 不 同 、 功 率 合 成 器 不
性 都会不 同程度地 影响测试结果 。
2 I 2 P 测 试 原 理 P/ 3 I
短波 接收机链 路通常包含放大 器 、 频器 、 混 滤 波 器 、 衰 减 器 等 , 由于 这 些 器 件 的 非 线 性 通
常 会 使 同 时 接 收 到 的 2个 或 多 个 强 干 扰 信 号 发
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三阶截断点和二阶截断点
三阶截断点和二阶截断点
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.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.
双音或多音信号在非线性器件中会产生交调:
多数交调产生的信号在带外,不会引入问题.但是3阶信号离基频最近,有可能落入带内,从而使输出产生非线性或者失真。
例如放大器,基频是1:1增长,3rd是3:1增长,IP3点就是3rd信号影响超过基频的点;。
二三阶截获点
二三阶截获点
二阶互调截获点:
二阶互调截获点(SOIP)取决于信号的二阶产物,而且基本电平提高1dB,SOIP则提高2dB。
混频器的1/2中频响应可以从二阶互调截获点预测出。
1/2
中频互调截获点取决于射频信号和本振信号的第二谐波,两者都是内部产生的(2FRF±2FLO)。
1/2中频抑制由下式给出:(IP2-S-C)/2 (8)
其中,IP2是二阶互调截获点,S是接收机灵敏度,单位为dBm,C是捕获率或同频道抑制,单位为dB。
例如,假设接收机的二阶互调截获点为45dBm,灵敏度为
-120dBm。
如果同频道抑制为6dB,则半中频抑制为:
(45 dBm +120 dBm -6 dBm)/2=159/2=79.5 dBm
三阶互调截获点
在三阶互调截获点(TOIP)上,基本信号和三阶产物在振幅上是相等的。
基本信号每提高1dB,TOIP则提高3 dB。
TOIP主要反映接收机的互调失真性能。
接收机的互调性能
定义为接收机灵敏度和信号电平两者之间的的差,单位为dB,它足以产生特定的干扰电平。
从下式可以计算出其值:
IM=(2IP3-2S-C)/3 (9)
这里的IM是互调失真率,单位为dB,IP3是TOIP,S是接
收机灵敏度,单位为dBm,C是捕获率或同信道抑制,单位为dB。
方程(9)只包括一个载波的情况。
然而,实际应用的接收机要处理很多载波。
对于2F1-F2和2F1+F2来说,谐波的数量是n(n+1),n为当前载波的数量。
若是三重脉冲,对于F1+F2-F3情况,需要处理的谐波数量为n(n-1)(n-2)/2。
接收机动态范围分析及测试方法
接收机动态范围分析及测试方法摘要:本文主要讨论的是超短波接收机大动态范围的概念和相关参数的测试方法。
Abstract:This article will discuss the concept of high-dynamic-range VHF/UHFreceiver and involved parameters testing methods.关键词:噪声系数(NF )、灵敏度(Sensitivity )、双音互调失真(Two-tone intermodulation distortion )、三阶截点(Third-order intercept point,)、无杂散动态范围(SFDR )、内部虚假响应(Internally generated spurious responses )VHF/UHF 接收机又称超短波接收机,工作频率覆盖30MHz-3GHz ,至少提供AM 、FM 、USB 、LSB 、CW 等解调方式,有的还提供数字化I/Q 输出和宽带中频输出。
广泛用于信号监测、侦听、测向,配合相关软件,能自动观测频率占用度等。
这种接收机一般采用超外差式结构,天线输入信号先通过前端预选器,滤除带外干扰后经过两次或三次变频,将输入信号变频至一个固定的中频信号(IF ),再由后端模拟解调或DSP 处理。
超短波接收机的动态范围是一个关键的指标,它涉及到接收机的好几个参数。
大动态范围接收机的概念,不仅意味着能够以低很低的失真,检测幅度相差达90或100dB 的信号的能力。
更重要的是,这个概念应明确包含对虚假信号的免疫能力,虚假信号通常是远离接收机调谐频率的大信号,相互之间因非线性作用而产生的。
本文的目的是让读者对通常为大动态性能而设计的典型频率合成式VHF/UHF 接收机的一些参数有一定认识。
要讨论的主题主要包括噪声系数,灵敏度,双音互调失真,三阶截点,无杂散动态范围和内部产生的虚假响应。
一、噪声系数-灵敏度噪声系数和灵敏度是两个通常和接收机检测小信号能力有关的参数,接收机的电路通常在输入信号上叠加上少量比热效应大的噪声,在检测VHF/UHF 频段的小信号时,电路噪声是通常的限制值。
射频电路(系统)的线性指标及测量方法
射频电路(系统)的线性指标及测量方法蒋治明1、线性指标1.1 1dB压缩点(P1dB——1dB compression point )射频电路(系统)有一个线性动态范围,在这个范围内,射频电路(系统)的输出功率随输入功率线性增加。
这种射频电路(系统)称之为线性射频电路(系统),这两个功率之比就是功率增益G。
随着输入功率的继续增大,射频电路(系统)进入非线性区,其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加,也就是说,其输出功率低于小信号增益所预计的值。
通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点,用P1dB表示(见图1)。
典型情况下,当功率超过P1dB时,增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率,其值比P1dB大3dB~4dB。
1db压缩点愈大,说明射频电路(系统)线性动态范围愈大。
图1 输出功率随输入功率的变化曲线1.2 三阶交调截取点(IP3——3rd –order Intercept Poind)当两个正弦信号经过射频电路(系统)时,此时由于射频电路(系统)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。
图2是输入信号和输出信号的频谱图。
图3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)。
三阶交调截取点(IP3)是表示线性度或失真性能的重要参数。
IP3越高表示线性度越好和更少的失真。
图3中A 线是基频(有用的)信号输出功率随输入功率变化的曲线,B 线是三阶失真输出功率随输入功率变化的曲线。
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。
PIN开关及其互调特性分析与测量
PIN开关及其互调特性分析与测量(韩周安电子科技大学电子工程学院成都 610054)【摘要】射频开关电路是微波设备和系统的基本单元。
在大动态信号应用领域,对开关的非线性失真指标提出了很高的要求,本文对基本的开关电路及其互调特性作了分析,重点对射频开关的截点值测量方法和测量系统作了比较深入的实验研究,提出了一种级联仿真测试法,可便捷地对二三阶交调截点值超过75和60dB的PIN开关精确测量,实测结果与理论分析一致,证明了方法的有效性,满足了工程上大动态线性测量的需要。
关键词:PIN开关截点值测量国家标准学科分类代码:5906020Analysis and Measurement of PIN SwitchIntermodulationHan Zhou’an(1.College of EE., The University of Electronic Science and Technology, Chengdu 610054, China)Abstract RF switch circuit is the basic part of microwave device ahd system. Nonlinear figure is necessary n the field of large dynamic range of signal.The paper analysised the basic switch circuit and it’s Intermodulation, Measurement method and system of RF switch interpoint were studied in detail,and provided simulation-cascaded system which could measure easily 2rd and 3rd order intercept above 75dB and 60dB of PIN switch.Test result acted in accord with theoretical analysis which proved rationality in practice, satisfying the requirement of large scale linearity measure in engineering.Key words:PIN switch ,interpoint,measure1 引言射频开关是构成收发信机、交换矩阵等射频系统和设备的基本单元电路,其非线性指标是影响射频系统和设备性能的重要因素之一。
接收机三阶截点原理分析及测试方法探讨
2 三 阶互调 失真 的产 生 - 3
射 频预选 器只 是部分 解 决了瓦 调失真 的 问题 ,更
多 的麻 烦和 困难 是 如何控 制三 阶双 音互 调失 真 。这是 由三 阶双音 干扰 的特性 造 成 的 。两 个 同时落 入预 选器 通带 的有 害大信 号 ,将产 生 也有可 能落 入带 内的三阶 互调 产物 ( )或 ( )中 的一 个或 两 个 。减 小
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入损耗 ,用 于全 覆盖V / HF 收机 的预选 滤波 器相 HFU 接
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以d m为单位 的数值 ,它 与输 入信号电平无关 。双音 、 B 三 阶互调截 点 的概念 可 以通过 图4 来理解 。图中 曲线显 示 在一 个略 有非 线性特 性 的系统 中,典型 的基波 和三 阶响应 之 问的输 入输 出功 率关 系 。破 折线 表示输 出功 率 随着 两个 输入 信 号功率 变化 的关 系 。对 于足够 小 的 信 号 电平 ( 如低 于压 缩 点) 曲线 是单 位斜 率线 性 变化 , 的,即基本上 是输入信号功 率变化l B,输 出信号功率 d 变 化lB。点线描绘 了互调产物 的输 出随基波输入信 号 d 变化 的关 系 。同样 ,对小 信号 来说 曲线 是线性 的 ,只 是斜率 为3 。这个 斜率表 示输 入信 号 电平 每增加 lB, d 三阶产物 的功率增 ̄ 3 B。假设把 这两条 曲线线性延 长 Hd 至 相交 ,就 确定 了截 点 ,截 点所 处 的输入 功率 电平就 是系统 三 阶双音 互调 的输 入截 点 。这个系 统截 点不 能 直接 测量,只能通过计算:
二阶与三阶截点的测试
一、截点的概念固态放大器通常使用晶体管如二极管或场效应管来实现放大,虽然这些晶体管一般被用于线性工作模式,但是仍然存在非线性的现象,如互调产物及谐波,并以虚假信号的形式出现在输出端。
在单音调情况下,虚假信号表现为输入信号的多次谐波。
在双音调情况下,虚假信号就是两个输入信号f1和f2的混合产物,最普遍的是二阶和三阶互调产物。
二阶互调产物是输入信号频率相加和相减后的频率上的信号(最大)。
fspur = f1±f2 …………………………⑺当工作频带大于一个倍频程时,这些假信号才会产生影响,假如工作频带小于一个倍频程时,这些假信号将超出频带。
这些虚假信号同输入信号间的关系可以用截点来描述,这些截点定义为:在不饱和的情况下,基波信号的输入输出功率间的线性曲线与虚假信号的线性曲线的交点。
二阶互调产物的直线的斜率2倍于基波功率直线的斜率,因此其输出大小可以由输入信号的功率(Pin)和输出二阶截点值(OIP2)来确定,关系如下:双音调二阶互调抑制= OIP2 - ( Pin + G )双音调二阶互调假信号电平= 2 ( Pin + G ) - OIP2其中G为放大器增益。
输出二阶截点值(OIP2)dBm= (输入信号的功率(Pin)-二阶互调假信号电平)+输入信号的功率(Pin)三阶互调产物是由基波信号和其二次谐波结合的形成的。
fspur =|2f1±f2|±|f1±2f2 | …………………………⑻三阶互调信号的斜率3倍于基波输入功率的斜率,其大小也可由输入信号功率和输出三阶截点值确定,关系如下:双音调三阶互调抑制= 2 { OIP3 - ( Pin + G ) }双音调三阶互调假信号电平= 3 ( Pin + G ) - 2 * OIP3输出三阶截点值=(输入信号功率-三阶互调假信号电平)/2+输入信号功率二、阶截点的测试:1、用两台信号源输入,经二路合成器合成,接入放大器,再输出到频谱仪;2、两台信号源分别设置不同的频率,相同的输出幅度(将频谱仪的测试值调到一致),记下一组值P1;3、找到2f2-f1和2f1-f2频点,测试它们的幅度值P2,(P1—P2)/2就是放大器的三阶截点值(输出端);4、两个频率间隔最好小于20MHz(对于放大器,可以不作限制);5、输入端的三阶截点值要减去增益值;6、信号源幅度不要太大(-20dBm左右),或以f1、f2在频谱仪上读数为0dBm为宜;7、频谱仪的衰减要足够大,以排除频谱仪动态不足带来的误差。
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
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 dB u V 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 Pin A2
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 。
62 CHⅢINA 。 。
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 ,
三阶截断点和二阶截断点之欧阳语创编
欧阳语创编
三阶截断点和二阶截断点
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。
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。
双音或多音信号在非线性器件中会产生交调:
多数交调产生的信号在带外,不会引入问题。
但是3阶信号离基频最近,有可能落入带内,从而使输出产生非线性或者失真。
例如放大器,基频是1:1增长,3rd是3:1增长,IP3点就是3rd信号影响超过基频的点;
欧阳语创编。
带外三阶截点的测试方法
带外三阶截点的测试方法引言:在电子电路设计和测试中,带外三阶截点测试是一项重要的指标,用于评估电路的频率响应和非线性失真程度。
本文将介绍带外三阶截点的测试方法,包括测试原理、测试装置和测试步骤等内容,旨在帮助读者了解和掌握这一测试技术。
一、测试原理带外三阶截点是指电路在高频率下的非线性失真点,通常用于评估电路的线性度和动态范围。
测试带外三阶截点的原理是通过输入一个包含三个频率的复合信号,观察输出信号的失真情况,进而确定电路的截止频率。
二、测试装置进行带外三阶截点测试需要以下测试装置:1.信号发生器:用于产生复合信号,其中包含三个频率的正弦波。
2.功率放大器:用于放大信号发生器输出的复合信号,以保证输入电路的工作在合适的功率范围内。
3.频谱分析仪:用于测量输出信号的频谱成分,以确定三阶截点的位置。
三、测试步骤以下是进行带外三阶截点测试的一般步骤:1.连接信号发生器的输出端和功率放大器的输入端,确保信号传输正常。
2.设置信号发生器的频率和幅度,使其输出一个包含三个频率的复合信号。
3.调整功率放大器的增益,使输入电路的工作在适当的功率范围内。
4.将功率放大器的输出端连接到频谱分析仪的输入端。
5.启动频谱分析仪,并设置合适的频率和幅度范围。
6.观察频谱分析仪的显示结果,找到输出信号的主要频率成分。
7.通过改变信号发生器的频率,逐渐接近和超过电路的截止频率,观察输出信号的失真情况。
8.记录信号发生器频率和频谱分析仪显示结果的对应关系,以确定带外三阶截点的位置。
四、注意事项在进行带外三阶截点测试时,需要注意以下事项:1.确保测试装置的连接正确可靠,避免信号传输和干扰问题。
2.选择合适的频率范围和幅度范围,以保证测试结果的准确性和可靠性。
3.在测试过程中,应尽量避免对电路产生额外的干扰或损害。
4.根据实际需要,可以进行多组测试,以得到更准确的结果和更全面的评估。
结论:带外三阶截点测试是一项评估电路频率响应和非线性失真程度的重要指标。
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一、截点的概念
固态放大器通常使用晶体管如二极管或场效应管来实现放大,虽然这些晶体管一般被用于线性工作模式,但是仍然存在非线性的现象,如互调产物及谐波,并以虚假信号的形式出现在输出端。
在单音调情况下,虚假信号表现为输入信号的多次谐波。
在双音调情况下,虚假信号就是两个输入信号f1和f2的混合产物,最普遍的是二阶和三阶互调产物。
二阶互调产物是输入信号频率相加和相减后的频率上的信号(最大)。
fspur = f1±f2 …………………………⑺
当工作频带大于一个倍频程时,这些假信号才会产生影响,假如工作频带小于一个倍频程时,这些假信号将超出频带。
这些虚假信号同输入信号间的关系可以用截点来描述,这些截点定义为:在不饱和的情况下,基波信号的输入输出功率间的线性曲线与虚假信号的线性曲线的交点。
二阶互调产物的直线的斜率2倍于基波功率直线的斜率,因此其输出大小可以由输入信号的功率(Pin)和输出二阶截点值(OIP2)来确定,关系如下:
双音调二阶互调抑制= OIP2 - ( Pin + G )
双音调二阶互调假信号电平= 2 ( Pin + G ) - OIP2
其中G为放大器增益。
输出二阶截点值(OIP2)dBm= (输入信号的功率(Pin)-二阶互调假信号电平)+输入信号的功率(Pin)
三阶互调产物是由基波信号和其二次谐波结合的形成的。
fspur =|2f1±f2|±|f1±2f2 | …………………………⑻
三阶互调信号的斜率3倍于基波输入功率的斜率,其大小也可由输入信号功率和输出三阶截点值确定,关系如下:双音调三阶互调抑制= 2 { OIP3 - ( Pin + G ) }
双音调三阶互调假信号电平= 3 ( Pin + G ) - 2 * OIP3
输出三阶截点值=(输入信号功率-三阶互调假信号电平)/2+输入信号功率
二、阶截点的测试:
1、用两台信号源输入,经二路合成器合成,接入放大器,再输出到频谱仪;
2、两台信号源分别设置不同的频率,相同的输出幅度(将频谱仪的测试值调到一致),记下一组值P1;
3、找到2f2-f1和2f1-f2频点,测试它们的幅度值P2,(P1—P2)/2就是放大器的三阶截点值(输出端);
4、两个频率间隔最好小于20MHz(对于放大器,可以不作限制);
5、输入端的三阶截点值要减去增益值;
6、信号源幅度不要太大(-20dBm左右),或以f1、f2在频谱仪上读数为0dBm为宜;
7、频谱仪的衰减要足够大,以排除频谱仪动态不足带来的误差。
二阶截点的测试:
1、两台信号源输入,经二路合成器合成,接入放大器,再输出到频谱仪;
2、两台信号源分别设置不同的频率,相同的输出幅度(将频谱仪的测试值调到一致),记下一组值P1;
3、找到f2-f1和f1-f2频点,测试它们的幅度值P2,P1—P2就是放大器的二阶截点值(输出端);
4、两个频率间隔最好小于20MHz(对于放大器,可以不作限制);
5、输入端的二阶截点值要减去增益值;
6、信号源幅度不要太大(-20dBm左右),或以f1、f2在频谱仪上读数为0dBm为宜;
7、频谱仪的衰减要足够大,以排除频谱仪动态不足带来的误差。
噪声系数的测试:
1、利用噪声测试仪的信号源输出,经探头到,噪声测试仪的测试输入端;
2、设置起始、终止频率、步进;
3、校准CAL;
4、将待测器件串接到输出端与探头间;
5、待测器件的噪声系数和增益可以直接读出;。