二阶互调和三阶互调
IMD三阶互调失真分析
由二个频率产生的三阶互调失真是现代通信系统中普遍存在的问题。
当系统中二个(或更多)的载频信号通过一个无源器件,如天线、电缆、滤波器和双工器时,由于其机械接触的不可靠,虚焊和表面氧化等原因,在不同材料的连接处会产生非线性因素,这就像混频二极管。
二个载频信号(F1和F2)及其二次谐波(2F1和2F2)所进一步产生的最大互调产物就是三阶互调失真(2F1-F2和2F2-F1)。
三阶互调产物(IM3)的典型指标是当二个+43dBm 的载频信号同时加到被测器件(DUT)时,其产生的IM3值不大于-110dBm,也就是-153dBc。
二阶互调失真会降低通信系统的性能。
发射信号中过大的三阶互调产物会干扰其它的接收机,最终造成接收机无法正常工作。
通常,设计者较为关心有源器件的互调测试。
但是随着通信系统的发展和系统质量的提高,对无源互调的测量也越来越重视了。
WCDMA系统的无源互调在GSM900/1800和800MHzCDMA通信系统中,由发射频段产生的三阶互调产物会落入到它们各自的接收频段。
而WCDMA频段则不同,其发射频段(2110MHz~2170MHz)产生的三阶互调产物不会落入到其自身的接收频段(1920MHz~1980MHz),而会落到发射频段。
通过以下数学计算可以来验证这个现象。
三阶互调产物FIM3=2F1-F2,其中F1=[2110、2170],F2=[2110、2170]。
要证明FIM3≠[1920、1980],只要求出FIM3的取值范围,再看这个集合与[1920、1980]是否有交集即可。
要求FIM3的取值范围,关键要求出其最小值FIM3(min)和最大值FIM3(max):FIM3(min)=2F1min-F2max=2×2110-2170=2050;FIM3(max)=2F1max-F2min=2×2170-2110=2230。
可见,FIM3=[2050、2230]与[1920、1980]无相交部分,也就是说FIM3≠[1920、1980]。
三阶互调的算法
在移动通信领域内,频率规划是很重要的项目之一。
频率规划的正确与否直接影响到工程完工之后实际的通信质量。
在多信道的共用系统中,因为多个信道的同时工作,必然要产生相互干扰,为了减少频率之间的相互干扰的程度,就应该选取一些适当的频点,选用无三阶互调的频点就能够有效的抑制频率间的干扰。
三阶互调是由电路的非线性产生的三次项,在频率上满足:Fi-Fj=Fj-Fk(两信号三阶互调)Fi-Fj=Fk-Fl(三信号三阶互调)三阶互调的意思是,只要有几个频率满足以上的关系,相互间就会构成干扰,比如在两信号的三阶互调中,Fi=2Fj-Fk,若由Fj和Fk产生的新的频率Fi落在本系统或其他系统工作的频率或通带上,就会对系统的通信造成干扰。
无三阶互调就是要取出一组满足频率要求的点,使这些点的任何组合都满足Fi-Fj≠Fj-Fk,Fi-Fj≠Fk-Fl。
在一组数的范围内取出无三阶互调的点,我们可以考虑几种算法。
第一种是:先将所有的组合求出,然后依照无三阶互调的条件进行判断,取出所有满足无三阶互调的组,然后依照附加条件(比如信道间隔)进行挑选;第二种是:先依照附加条件选择信道组合,再将程序求出的组合进行无三阶互调比较和判断,最终求得满足的解。
在判断无三阶互调的条件时,将每两个元素进行循环比较的方法显得过于繁杂,一般采用差分三角形法。
这个例子是取5个无三阶互调的点,取出的组(1,2,5,10,12)(引自《移动通信工程》,人民邮电出版社316页,表5-5)满足无三阶的条件,约束条件为信道间隔≥1,由这个数组可以计算出上面的差分三角矩阵。
验证无三阶互调的方法是:只要这个三角矩阵中的元素不重复,则这个数组本身就满足无三阶互调。
由于矩阵本身并不会很大,可以用多重循环形成差分三角形,再进行矩阵元素之间的比较。
在具体编程描述时可以考虑选用C语言或专用数学工具Matlab或者Mathematic。
考虑到在求解较大型的无三阶互调组时,用C语言描述的工作量过大,牵涉到矩阵运算的循环次数过多,编程繁杂难以实现,且难以维护,故选用Matlab,Matlab以其矩阵运算的效率而闻名。
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:。
三阶互调的算法
在移动通信领域内,频率规划是很重要的项目之一。
频率规划的正确与否直接影响到工程完工之后实际的通信质量。
在多信道的共用系统中,因为多个信道的同时工作,必然要产生相互干扰,为了减少频率之间的相互干扰的程度,就应该选取一些适当的频点,选用无三阶互调的频点就能够有效的抑制频率间的干扰。
三阶互调是由电路的非线性产生的三次项,在频率上满足:Fi-Fj=Fj-Fk(两信号三阶互调)Fi-Fj=Fk-Fl(三信号三阶互调)三阶互调的意思是,只要有几个频率满足以上的关系,相互间就会构成干扰,比如在两信号的三阶互调中,Fi=2Fj-Fk,若由Fj和Fk产生的新的频率Fi落在本系统或其他系统工作的频率或通带上,就会对系统的通信造成干扰。
无三阶互调就是要取出一组满足频率要求的点,使这些点的任何组合都满足Fi-Fj≠Fj-Fk,Fi-Fj≠Fk-Fl。
在一组数的范围内取出无三阶互调的点,我们可以考虑几种算法。
第一种是:先将所有的组合求出,然后依照无三阶互调的条件进行判断,取出所有满足无三阶互调的组,然后依照附加条件(比如信道间隔)进行挑选;第二种是:先依照附加条件选择信道组合,再将程序求出的组合进行无三阶互调比较和判断,最终求得满足的解。
在判断无三阶互调的条件时,将每两个元素进行循环比较的方法显得过于繁杂,一般采用差分三角形法。
这个例子是取5个无三阶互调的点,取出的组(1,2,5,10,12)(引自《移动通信工程》,人民邮电出版社316页,表5-5)满足无三阶的条件,约束条件为信道间隔≥1,由这个数组可以计算出上面的差分三角矩阵。
验证无三阶互调的方法是:只要这个三角矩阵中的元素不重复,则这个数组本身就满足无三阶互调。
由于矩阵本身并不会很大,可以用多重循环形成差分三角形,再进行矩阵元素之间的比较。
在具体编程描述时可以考虑选用C语言或专用数学工具Matlab或者Mathematic。
考虑到在求解较大型的无三阶互调组时,用C语言描述的工作量过大,牵涉到矩阵运算的循环次数过多,编程繁杂难以实现,且难以维护,故选用Matlab,Matlab以其矩阵运算的效率而闻名。
国内移动通信系统共建共享时的互调干扰分析
黄 景 民’ ,梁童 ,曾二 刚’ ,朱 艳 云 ,赵 培
( 1京信通 信 系统 ( 中国)有 限公 司 ,广 州 ,5 1 0 6 6 3 ;2 中 国移 动通信 集 团设 计 院有 限公 司, 北京 ,1 0 0 0 8 0 )
摘 要 在移动通信系统中,无源器件 非线性带来的无源互调 干扰会对系统性能产生较大影响 ,尤其在多系统合路或 相邻站点建设的场景中,无源互调干扰的影响会非常严重。本文基于对通信系统 中二阶、三阶、五阶和七 阶
表1 不 同运营 商 频率 划 分表
ห้องสมุดไป่ตู้
运 营商
通信 系统
GSM 9 0 0
接收 频 段 ( MHz ) 发射频 段 ( MH z )
8 90 ~ 9 0 9 93 5~ 9 5 4
D CS1 8 0 0
1 71 0~ 1 73 5
l 8 0 5~ 1 8 3 0
G S M— R系统。各运营商及通信系统的频率如表 l 所示。
根据无源互调的产生 的机理 ,通过对不 同系统 的频
率及相 关组合的分析 ,可 以有效 的确定不同系统组合产
生的互调干扰影响, 对系统间的互调干扰进行预警分析。
3 无 源互调 分析
的互调谐波。互调干扰会对移动通信系统造成较大干扰影
响,尤其在多系统合路或相邻建站场景。因而有必要通过 合理的互调产生分布计算来指导网络频率规划与优化。
当有 多个 频率信号 通过非 线性 电路 时,便 会相互
调制产生互调失真 ,以二 阶和三阶失真幅度为最大,阶
数越高失真 电平越低 。无源互调 随着载波输入功率 的增 加而迅速增大 ,随着输入信号功率的增加,互调会以更
二阶互调和三阶互调
二阶互调x+x+45=y+95 ;x=912+(a-110*0.2) ;y=1773.2+(b-827*0.2) ;a=100~124 ;b=800~859 ;计算上述5个式子可得:2(890-0.2a)=1773.2+0.2b-165.4+50 ;计算可得:122.2=0.2a-0.4b 即2a+611=b 然后可得对应得二阶互调频点为:100-811 ,101-813 102-815 ,103-817 。
115-841 ,116-843 。
123-857 ,124-859(1)该频率计划是因为二阶互调所引起的。
115频点的发射频率和接收频率之和等于841的下行频率1871,同时124频点的发射频率和接收频率之和等于859的下行频率1874.6,因此引起了二阶互调导致系统掉话。
(2)对于该网络的频率计划主要要考虑900/1800之间的二阶互调干扰和三阶互调干扰。
二阶互调干扰:1、二阶互调表现为fA+/-fB=fC,对双频网可能的表现形式有:DCS1800Tx-GSM900Tx=GSM900Rx;Tx代表基站发射频率,Rx代表基站接收频率共站时1800发射频率与900发射频率的差频不能等于GSM900的接收频率。
2、还有一种情况就是一个基站的三个小区的BCCH之间存在这样的关系也是二阶互调:BCCH(A)+BCCH(B)=2*BCCH(C)三阶互调干扰三阶互调表现为:fA+fB+fC=fD,fA-fB-fC=fD,fA+fB-fC=fD或fA-fB+fC=fD。
对双频网前两者不可能成立,后两者其实是同一种情况。
可归结为:情况1:DCS1800Tx1-DCS1800Tx2+GSM900Tx=GSM900Rx 即:共站两1800频点发射频率的差频与GSM900频点发射频率的和不能等于GSM900的接收频率情况2:DCS1800Tx-GSM900Tx1+GSM900Tx2= DCS1800Rx 即:共站两GSM900发射频率的差频与DCS1800发射频率的和不能等于DCS1800的接收频率。
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。
互调干扰原理介绍及分析
一、互调干扰原理互调干扰是在多个载频的大功率信号条件下,由于部件本身非线性引起信号互调,如果互调产物落入接收频段,将会干扰正常通信。
分为有源互调与无源互调,无源互调(PIM)特性通常是接头、馈线、天线和滤波器等无源部件在多个载波的大功率信号条件下,由于部件本身存在非线性而引起的互调效应。
通常认为这些无源部件是线性的,但是在大功率条件下,无源部件都不同程度地存在一定的非线性,这种非线性主要是由以下因素引起的:不同材料金属的接触;相同材料的接触表面不光滑;连接处不紧密;存在磁性物质;天馈老化;跳线接头氧化等。
有源互调一般指信号在合路器进行合路时其互调交调产物落在接收频带内,导致小区高干扰。
当两个射频信号输入到一个非线性元件中,或者通过一个存在不连续性的传输介质时,将因为这种非线性而产生一系列新的频率分量,新产生信号的频率分量满足如下频率关系,设输入的两个信号的频率为f1,f2(绝对频率),产生的互调产物如下:三阶互调:2F1-F2,2F2-F1 互调产物带宽为600K五阶互调:3F1-2F2,3F2-2F1 互调产物带宽为1M七阶互调:4F1-3F2,4F2-3F1 互调产物带宽为1.4M九阶互调:5F1-4F2,5F2-4F1 互调产物带宽为1.8M其中阶数越低,互调产物分量约高,互调产物带宽为源信号带宽(GSM为200K)*阶数中国移动互调分量如下表所示:对于GSM900频段,对上行造成严重干扰的主要是五阶和七阶互调产物,对于1800频段,主要为七阶和九阶互调。
由于GSM900频段传输损耗小,且较低阶的互调产物就能落在上行频带内,故出现互调干扰几率要远大于1800频段。
二、互调干扰特点对网络产生影响互调干扰产物随信号源功率增大而明显增加,一般信号功率增加1dB,互调产物往往增加3dB。
互调干扰的典型特征是小区业务量较小时,此时因发射功率较低,互调产物电平低,上行干扰不明显;当小区业务量较大时,互调产物随发生功率升高而明显抬升,小区出现严重上行干扰,即体现出上行干扰带变化随小区业务量变化而随之改变的特征。
三阶互调
移动通信系统中使用直放站可以经济、迅速、有效的填补盲区,改善网络质量,给运营商带来可观经济效益,因此在网络中得到广泛的应用。
但是直放站本身是有源设备,它自身的噪声系数和产生的杂散、互调信号如果控制不好会对网络产生干扰,降低网络的质量,严重时会造成系统瘫痪。
为了保证网络运行质量,需要在设计过程中合理使用,并通过网络优化工作,将影响降低到合理的范围内。
一、直放站的噪声系数对GSM网络的影响及解决方法直放站的噪声系数对施主基站的影响,主要表现在直放站的上行噪声引入施主基站,从而降低施主基站接收机的接收灵敏度,减小了施主基站的覆盖范围,甚至引起掉话率和误码率的上升。
1影响分析直放站是有源设备,直放站内部有较多非线性有源器件,性能较好的直放站上下行的噪声系数都应小于5dB,下面就以以此值作为讨论的条件。
首先介绍两个概念:KT(热噪声密度)和EDoPL(有效路径损耗)。
KT(热噪声密度)为设备内部电子热运动引起的噪声,是所有设备都固有的,它只和温度有关。
K为波滋曼常数,T为绝对温度。
如在温度为17℃时,KT(热噪声密度)为:-174dBm/Hz。
EDoPL(有效路径损耗)就是指基站输出口到直放站的输入口的总的路径损耗,无论信号是通过空中传播或通过光纤传输。
如下图中:EdoPL=OUT-IN=40-(-50)=90直放站的噪声经过放大(直放站的上行增益)和有效路径损耗后进入基站,和基站接收机的噪声叠加就会提高接收机噪声电平。
设直放站的噪声到达基站接收机输入端的等效热噪声电平为Nin,则:Nin=K*T*B+NFrep+Grep-EdoPLK*T:热噪声密度 B: 系统信道带宽NFrep:直放站噪声系数 Grep: 直放站增益EDoPL:有效路径损耗设基站接收机等效热噪声电平为Nbts,则:Nbts=K*T*B+NFbtsK*T:热噪声密度 B:系统信道带宽NFbts:基站接收机噪声系数基站接收机等效热噪声电平升高ROT(RaiseOverThermal),则ROT=10Log【(10Nin/10+10Nbts/10)/10Nbts/10】设基站噪声注入裕量NIM(NoiseInjectionMargin),则NIM=10Log(10Nbts/10/10Nin/10)可得:ROT=10Log(1+10-NIM/10)例一:设EDoPL为90dB,直放站增益设为90dB(设此时直放站下行输出功率和基站一样),直放站和基站的噪声系数5dB,为保持上下行链路平衡,上下行增益设置一样。
三阶互调
无源交调产生的原因
在同轴连接器中生成无源交调,主要有以下几个方面 的原因。 (1)金属零件存在电镀过程中未清洗干净的电镀溶液。 (2)镀层导电性不好,镀层厚度不够。 (3)表面锈蚀。 (4)中心接触件的不同金属材料。 (5)信通道内的磁线材料。 (6)较低的接触点正压力。 (7)接触小于360°。 (8)表面粗糙度大。 (9)连接器内的碎屑和灰尘。
无源交调的定义
1、定义:当两个信号频率f1和f2或多个信号频率同时通过同 定义: 定义 一个无缘射频传输系统时,由于传输系统的非线性影响, 使基频信号之间产生非线性频率分量。这种现象被称为交 交 或称互调。 交调产物。 调,或称互调。把非线性频率分量称为交调产物。这些交 交调产物 调产物如果落在接收频带内,又足够的强,则形成对基波 信号频率的干扰,称这种干扰为无源交调干扰,或无源交 无源交调干扰, 无源交调干扰 调失真。 调失真 交调产物用下式表示: f1m=mf1±nf2········ 式中:f1、f2为输入基波频率 f1m为交调频率或称交调产物 m 、n为包括1在内的正整数、m+n为交调的阶数 例:当m+n=3时,则为三阶交调 2、动态三阶交调:在静止状态下测试组件的三阶交调; 3、静态三阶交调:在晃动状态下测试组件的得通信质量下降,交调电平的高低,将直接影 响到整个系统,如果交调电平比较高,则在模拟通信系统 中会产生较高的噪声电平,在数字通信系统中,则会产生 较高的误码率。并将大大地降低工作在-100到-130dB范围 内的人造卫星或多载波无线电通信系统接收机的灵敏度。 一般来说,交调的产生增大了系统的噪声电平,也减少了 可用的通道数量。
三阶交调简介
对于由两个不同频率F1和f2的输入信号,同时通过同一非线 性元件(或网络)输出的频率成分,简化分析如图4所示:
三阶互调
三阶互调(Third Order Intermodulation 或3rd Order IMD)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。
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),他们俩的合称为三阶信号。
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。
他所表明的是确切含义是,一个线性系统所包含的非线性系数的大小.公式三阶互调公式:f1+f2-f3,2f1-f2,2f2-f1三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。
1、三阶互调的产生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和2F2-F1。
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),所以称之为三阶互调。
三阶互调失真
三阶互调失真
三阶互调失真是指在非线性系统中,当输入信号中存在多个频率分量时,这些频率分量的交互作用会导致新的频率分量产生,这种新产生的频率分量即为互调失真信号,而其中频率是输入信号频率之和或差的倍数,其中,三阶互调失真就是指产生的新频率分量中频率为两个输入频率之和或差的三倍的情况。
三阶互调失真在无线通信系统中是一种常见的非线性失真现象,会对系统的性能产生负面影响,需要进行有效的抑制措施。
交调和互调的区别
交调和互调的区别三阶互调三阶互调(Third Order Intermodulation 或3rd Order IMD)是指当两个信号在一一个线性系统中,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。
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),他们俩的合称为三阶信号。
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。
他所表明的是确切含义是,一个线性系统所包含的非线性系数的大小。
互调和交调是有区别的。
简单来说,互调可以说是非调制信号与有用信号经过非线性器件后,相互作用产生的互调频率信号对有用信号的干扰。
而交调般是指调制信号。
两点有本质区别。
交调可以引起串音,就是这个原因。
互调干扰(Inter ModulaTIon)当两个或多个干扰信号同时加到接收机时,由于非线性的作用,这两个干扰的组合频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机,其中三阶互调最严重。
由此形成的干扰,称为互调干扰。
互调干扰和交调干扰类似,有天线互调、天馈避雷器互调、滤波器互调等。
交调干扰交叉调制(Cross ModulaTIon)是指一个受调制的干扰(如干扰电台)与要接收的信号同时作用于接收机,由于高放或变频器的非线性作用,会将干扰的调制信号转移到信号载波上,而形成交叉调制,由此造成的干扰,称交叉干扰。
系统交调有天线交调、天馈避雷器交调、接收机滤波器交调等,我们把因为天线、馈线等无源器件的非线性引起的交调称为无源交调。
另,需要注意的是,互调一般都是指两个or两个以上的unwant信号与want信号相互作用。
三阶互调的计算
三阶互调计算什么是三阶互调?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。
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),他们俩的合称为三阶信号。
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。
他所表明的是确切含义是,一个线性系统所包含的非线性系数的大小。
这个指标对于大动态放大器是一个非常重要的技术指标。
测试这项指标使用的测试仪器主要是频谱分析仪。
对于不同指标要求的三阶互调失真,需使用不同性能的频谱分析仪,对三阶互调失真要求越高,对频谱分析仪的要求就越高。
给定具体频率可以推算出哪些频率点有三阶互调干扰具体的算法是:计算方法:(1)将所分配或使用的频率从低向高排序;(2)按最小信道间隔计算每个频率对应的频道数;(3)计算相邻频道数的差值;(4)求差值的和(按下举例方法求和);(5)检查差值与和数中不得有相同的数出现。
举例说明:现有一组频率156.275M Hz 156.150MHz156.200MHz156.125M Hz计算是否存在互调组合。
(1)排序156.125 156.150156.200 156.275(156.300)(2)顺序频道数 1 247(8)(3)相邻频道差值 1 2 3(4)(4)差值之和35(6)6(7)(5)检查差值与和数是否有同样的数出现有相同的数字3,表明这一组频率存在互调,只有将156.275频率向上调换成156.300或其它的频率才可避开互调组合。
三阶互调截点定义
三阶互调截点定义三阶互调截点是一个重要的概念,用于描述电路在存在三个或更多谐波组合时所达到的非线性区域。
在本文中,我们将逐步阐述三阶互调截点的定义和计算方法。
第一步,了解互调产物在正常工作状态下,电路中的信号由单个频率组成,这种单一频率的信号被称为基波。
然而,在电路过度饱和或过度驱动时,会产生多个不同频率的信号,这些信号被称为谐波或互调产物。
互调产物对于许多电子设备的设计和运作具有重要的影响。
第二步,了解三阶互调截点的定义三阶互调截点是指当存在三个或更多谐波组合时,电路将达到非线性区域的频率点。
在这个频率点上,电路会产生大量的互调产物,并且信号失真程度会变得非常严重。
因此,确定三阶互调截点很重要,以确保电路性能和质量的稳定。
第三步,计算三阶互调截点计算三阶互调截点需要使用一些数学公式和基本的电路参数。
具体步骤如下:1.确定电路中的基波频率和信号功率2.计算电路中的谐波频率和对应的功率3.使用以下公式计算三阶互调截点频率:f3 = 2f1 - f2 或 f3 = 2f2 - f1其中,f1表示基波频率,f2表示任何一个谐波频率。
在计算三阶互调截点时,需要注意以下几点:1.三阶互调截点频率是电路中存在的最低谐波截止频率。
2.三阶互调截点频率也可以被定义为电路非线性区域的边缘。
3.为了避免信号失真,电路的截止频率应该远远高于三阶互调截点频率。
本文中,我们介绍了三阶互调截点的定义和计算过程。
对于电子设备设计和运作人员来说,了解三阶互调截点是非常重要的,以确保电路性能和质量的稳定。
微波仿真论坛_三阶交调控制
1.来料有异常
>> 物料电镀时,电镀溶液没清理干净 为了满足电气性能要求,射频连接器内,外导体采用电镀满 足性能要求。而在电镀工艺上面,会采用电镀溶液,若电镀 溶液未清理干净,将会产生非线性变量,非线性变量。当非 线性变量输入到无源端口时,信号将会产生畸变。输出信号 除了基波之外,将会产生多次谐波。
3.测试Βιβλιοθήκη 1. 参照《三阶交调仪测试规范》测试。 2. 测试时,首先将负载,实验专用测试线和设备连接,空测时能够达 到产品所要求的性能指标。
3.测试
3.测试产品时需将产品连接至负载和测试线方可测试。 4.每测试一定数量时,需清理测试接头,然后再空测。 5.接头需用扳手旋紧。
用无尘布沾取少量酒 精将接头内清洗干净, 除去表面的氧化膜。
不良
2.制程严格控制
>>焊接
改善措施:
中心接触件焊接处焊锡全部 填满,无虚焊情况,且焊锡 无外流,芯线未超出中心接 触件。
选用高温烙铁头焊接,如图一所示, 芯线不可超出中心接触件。焊接时 涂少量助焊膏,增减焊锡的流动性。 清理:用毛刷沾取酒精,气枪将残 留在外壳内的锡渣,脏污清理干净。
芯线不可超出中心 接触件。
4.参考资料
1. 无源交调干扰(PIMI)的产生与预防 2. 三阶互调失真的测量
三阶交调控制
前言
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。 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),他们俩的合称为三阶信号。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。 三阶交调的干扰问题对于通信行业和射频同轴连接器来说由来已久。也是 一直让射频连接器工艺上一直困惑的一个问题。 现在,通过产品制作过程中遇到的实际情况,从来料,制程,测试来总结 和归纳在这三方面应该注意的步骤及如何改善三阶交调。 此外,在制作三阶交调线缆的接头时,作业员必须袋无尘手套作业,绝缘 子需用酒精超声波清洗干净。最后用气枪将灰尘吹干净。
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 ,
有关三阶交调 互调
如何理解三阶互调干扰我们知道任何一个线性系统都存在非线性系数。
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信号一般比较接近,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。
但你也可以想,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.他所表明的是确切含义是,一个线性系统所包含的非线性系数的大小。
这个指标对于大动态放大器是一个非常重要的技术指标。
测试这项指标使用的测试仪器主要是频谱分析仪。
对于不同指标要求的三阶互调失真,需使用不同性能的频谱分析仪,对三阶互调失真要求越高,对频谱分析仪的要求就越高。
一般在60-70dB的三阶互调失真,用Agilent的8591就可以了。
三阶交调比(dB)的算法1.计算公式:IP3=三阶交调比(dB)/2(dB/dBm) + 输入电平dBm2.例子:IP3 = 85dB/2 + (-10) = 32.5dB IP3 = 65dB/2 + (0) = 32.5dB3. 预测练习:当双音输入电平为-30dBm,试预测三阶交调比(抑制度)为多少?三阶交调比=2(Ip3-输入电平)=2[32.5-(-30)]=2(62.5)=125dB。
三阶互调产物的频率
三阶互调产物的频率1. 介绍在无线通信系统中,三阶互调产物是一种重要的非线性失真现象。
当多个信号同时存在于系统中时,信号之间会产生相互干扰,导致信号质量下降。
三阶互调产物是其中一种干扰形式,其频率由输入信号的频率决定。
2. 原理三阶互调产物的产生是由于非线性元件(如功放器件)的存在。
在功放器件中,输入信号经过放大后,会产生非线性失真。
这种非线性现象导致输入信号的各个频率成分之间相互干扰,产生新的频率成分,即三阶互调产物。
三阶互调产物的频率由输入信号的频率决定。
设输入信号的频率为f,那么三阶互调产物的频率可以表示为3f。
例如,如果输入信号的频率为1 GHz,那么三阶互调产物的频率就是3 GHz。
3. 影响三阶互调产物对无线通信系统的性能有很大影响。
它会引起频谱扩展,导致频带资源的浪费。
此外,三阶互调产物还会引起干扰,降低系统的灵敏度和动态范围。
在无线通信系统中,为了减小三阶互调产物的影响,我们需要采取一些措施。
一种常用的方法是通过选择合适的功放器件来减小非线性失真。
另外,还可以通过优化信号的功率分配和频谱分配来降低三阶互调产物的干扰。
4. 应用三阶互调产物的频率在无线通信系统的设计和优化中起到重要作用。
通过对三阶互调产物的频率进行研究,可以帮助我们更好地理解信号之间的相互干扰机制,从而提出更有效的干扰抑制方法。
此外,在无线通信系统的频谱规划和资源分配中,也需要考虑三阶互调产物的频率。
通过合理规划频谱资源,可以降低三阶互调产物的干扰,提高系统的性能。
5. 结论三阶互调产物的频率是无线通信系统中的一个重要参数。
它由输入信号的频率决定,会对系统的性能产生影响。
了解三阶互调产物的频率可以帮助我们更好地理解信号干扰机制,并提出相应的干扰抑制方法。
在无线通信系统的设计和优化中,需要考虑三阶互调产物的频率,以实现更高的系统性能。
参考文献:1.Rappaport, T. S. (2002). Wireless communications: principles andpractice. Pearson Education India.2.Chen, R., & Zhang, Q. (2018). Nonlinear distortion in wirelesssystems: modeling and mitigation with application to 4G and beyond.John Wiley & Sons.。
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二阶互调
x+x+45=y+95 ;x=912+(a-110*0.2) ;y=1773.2+(b-827*0.2) ;a=100~124 ;b=800~859 ;计算上述5个式子可得:2(890-0.2a)=1773.2+0.2b-165.4+50 ;计算可得:122.2=0.2a-0.4b 即2a+611=b 然后可得对应得二阶互调频点为:100-811 ,101-813 102-815 ,103-817 。
115-841 ,116-843 。
123-857 ,124-859
(1)该频率计划是因为二阶互调所引起的。
115频点的发射频率和接收频率之和等于841的下行频率1871,同时124频点的发射频率和接收频率之和等于859的下行频率1874.6,因此引起了二阶互调导致系统掉话。
(2)对于该网络的频率计划主要要考虑900/1800之间的二阶互调干扰和三阶互调干扰。
二阶互调干扰:
1、二阶互调表现为fA+/-fB=fC,对双频网可能的表现形式有:
DCS1800Tx-GSM900Tx=GSM900Rx;Tx代表基站发射频率,Rx代表基站接收频率
共站时1800发射频率与900发射频率的差频不能等于GSM900的接收频率。
2、还有一种情况就是一个基站的三个小区的BCCH之间存在这样的关系也是二阶互调:
BCCH(A)+BCCH(B)=2*BCCH(C)
三阶互调干扰
三阶互调表现为:fA+fB+fC=fD,fA-fB-fC=fD,fA+fB-fC=fD或fA-fB+fC=fD。
对双频网前两者不可能成立,后两者其实是同一种情况。
可归结为:情况1:DCS1800Tx1-DCS1800Tx2+GSM900Tx=GSM900Rx 即:共站两1800频点发射频率的差频与GSM900频点发射频率的和不能等于GSM900的接收频率情况2:DCS1800Tx-GSM900Tx1+GSM900Tx2= DCS1800Rx 即:共站两GSM900发射频率的差频与DCS1800发射频率的和不能等于DCS1800的接收频率。