三阶互调截取点测量提示和技巧
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。
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。
三阶截断点和二阶截断点.doc
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;。
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。
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:。
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。
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。
天线的三阶互调指标
天线的三阶互调指标
三阶互调是指当天线接收到两个不同频率的信号时,会产生第
三个频率的互调干扰信号。
这种干扰会影响系统的性能和通信质量。
三阶互调指标通常用IP3(第三次截止点)来表示,它是指在输入
输出曲线上,当输出功率的非线性失真严重到一定程度时,第三次
互调产生的干扰信号功率等于原始信号功率的3倍。
天线的三阶互调指标的大小直接影响了系统的动态范围和抗干
扰能力。
较低的三阶互调指标意味着天线具有更好的线性特性,能
够更好地抵抗非线性失真带来的干扰,从而提高系统的性能和可靠性。
评估天线的三阶互调指标需要进行一系列实验和测试。
通常采
用信号发生器输入两个不同频率的信号,然后通过天线接收并测量
输出信号的非线性失真程度,从而得到天线的三阶互调指标。
此外,还可以通过模拟仿真和理论分析来评估天线的三阶互调性能。
在设计和选择天线时,三阶互调指标是一个重要的考虑因素。
通常情况下,希望天线的三阶互调指标越小越好,以确保系统具有
良好的抗干扰能力和高质量的信号传输。
因此,工程师在设计天线
时需要注意选择合适的材料和结构,以最大程度地降低天线的非线性失真,从而提高系统的性能和可靠性。
射频同轴电缆三阶互调的测量与生产控制
射频同轴电缆三阶互调的测量与生产控制2.身份证号:3301231980****0317摘要:本文分析了射频同轴电缆生产过程中无源互调的测试方法及射频同轴电缆无源互调的影响因素,对射频同轴电缆的制造过程中的预防措施有积极的指导意义。
关键词:三阶互调射频同轴电缆测试方法1、引言随着移动通信高速发展,对通信传输的要求越来越高,特别对设备及连接线的无源互调指标提出了更高的要求。
大量不同频率的信号在非线性无源器件中传输,会产生无源互调(PIM)。
通常,我们将天线、设备和连接器作为重点考虑其无源互调,但在多个频率载波信号通信的环境下,电子通信系统的复杂程度正逐步提高,近年来,随着大容量、高功率无线通信系统的不断发展和应用,而作为射频同轴电缆的无源互调指标也变得越来越重要。
其射频同轴电缆及电缆组件所产生的无源互调产物已成为主要的信号干扰源,它严重影响着正常信号的传输,并导致通信系统的性能下降。
本文分析了皱纹铜管外导体射频同轴电缆无源互调产生的原因及预防措施,对射频电缆设计、制造以选用提供一些指导意义和参考价值。
2、三阶互调的测试方法由于相较三阶互调,偶数阶互调以及高奇数阶互调均在系统频带外,对系统通信的干扰微乎其微,故此处不再赘述。
因此,对于射频同轴电缆一般只讨论三阶互调情况。
由于三阶互调产生的原因非常复杂,无源互调的产生目前还不能完全由理论计算来精确获得。
我们需要建立了无源互调测试系统来评价无源电子元器件的三阶互调。
,无源电子元器件的三阶互调测试方法主要分反向三阶互调测试与正向三阶互调测试(分别简称反射法和传输法)。
一般来说,采用反射法的测试三阶互调的指标要求会更加严格,目前,射频同轴电缆及其组件,都采用反射法的测试三阶互调,为了确保整个系统的通信质量,我国对多载波共用的电缆组件的三阶互调产物提出了较高的技术指标,即要求其≤ - 155 dBC(43dBm)。
为达到这一指标,必须对射频同轴电缆和连接器进行精细加工和严格测试。
三阶互调测试步骤和注意事项0
三阶测试注意事项
测试重点关注:
校验要准,小于-118dBm; 接头要紧, 必须要用扭力扳手打紧, 建议力矩设置为15N; 操作要稳,多测试几次, 每一步骤要测试3次以上, 同时必须注意断开测试开关后 ( 即停止发射功率)才能拆卸接头; 电缆要直,尽量避免损坏电缆。
三阶测试注意事项
目录
三阶测试步骤 三阶测试注意事项
互调仪操作指南---开机前检查
供电电源交流供电的电源线使用三芯电源线, 检查仪器控制电脑主机、显示器和直流供电 电源的开关,确保为OFF状态; 仪器必须良好接地,可使用万用表测量仪器 断口对地电阻,仪器断口对地电阻要求小于 0.5欧。
互调仪操作指南---开机
互调仪操作指南---三种厂家型号
SUMMITEK互调仪 扫频模式操作说明图
互调仪操作指南---三种厂家型号
杭州紫光互调仪 扫频模式操作说明图
互调仪操作指南---三种厂家型号
罗森伯格 1800&900M互调仪扫频模式说明图
三阶测试步骤
一、断开连接基站的馈线接头,测试馈线和 天线连在一起的三阶和五阶互调;如果超标, 则进行第二步; 二、逐段测试馈线,注意测试馈线(1/2或者 7/8馈线)时,一头接仪器,一头接负载;开 测试数据来判断是否馈线问题,如有问题换 跳线后重新把馈线和天线连接一起测试,再 作判断;最后才测试天线的三阶和五阶。
接收机三阶截点原理分析及测试方法探讨
接收机三阶截点原理分析及测试方法探讨
郭锋
【期刊名称】《上海计量测试》
【年(卷),期】2008(035)003
【摘要】介绍接收机存在的两种互调失真及其测试方法,针对最新数字超短波接收机的技术特点,提出一种实用的三阶截点测试方法,并分析该方法的测试原理.
【总页数】4页(P20-23)
【作者】郭锋
【作者单位】上海市无线电监测站
【正文语种】中文
【中图分类】TN85
【相关文献】
1.塔顶放大器三阶截取点和1dB压缩点间关系分析 [J], 刘佳
2.对接收机中二、三阶互调截点值的分析与测量 [J], 赵智兵;袁雯;郭倩
3.接收机选择性对截点值的改善 [J], 张媛;周青
4.从二个级联公式看三阶截点值 [J], 姚嵘
5.一起城市轨道供电系统线路测试不通过故障原理分析及处置方法探讨 [J], 王兆力
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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之钱赖蟹靡创作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,会发生邻近信道的串扰,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越高暗示线性度越好和更少的失真。
IP3通经常使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发生交调:
多数交调发生的信号在带外,不会引入问题。
但是3阶信号离基频最近,有可能落入带内,从而使输出发生非线性或者失真。
例如放大器,基频是1:1增长,3rd是3:1增长,IP3点就是3rd信号影响超出基频的点;。
三阶交调截取点的测量
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。
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。
三阶交调截取点及测量方法
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。
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:。
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 ,
三阶交调截点级联公式
三阶交调截点级联公式好的,以下是为您生成的关于“三阶交调截点级联公式”的文章:在我们探索电子世界的奇妙旅程中,有一个神秘而又重要的概念——三阶交调截点级联公式。
这玩意儿听起来是不是有点让人摸不着头脑?别担心,让我来给您细细道来。
想象一下,您正在收听广播,里面传来的声音清晰而稳定。
但是,如果存在一些干扰,声音就会变得模糊不清,甚至让人难以忍受。
在电子电路中,也会出现类似的情况。
当不同频率的信号相互作用时,就可能产生一些不希望有的交调产物,而三阶交调就是其中的“捣蛋鬼”之一。
三阶交调截点呢,就像是一个衡量电子电路性能的“裁判”。
它能告诉我们电路在处理信号时,能够承受多大的干扰而不至于“乱了套”。
咱们来说说这个级联公式。
它可不是凭空出现的,而是经过无数科学家和工程师们的努力和实践总结出来的。
就好像盖房子一样,一块砖一块砖地积累起来。
我还记得有一次,在实验室里调试一个放大器电路。
为了找到最佳的工作点,我不停地调整参数,眼睛紧紧盯着示波器上的波形。
那时候,心里就想着一定要把这个三阶交调的问题解决掉。
汗水都湿透了额头,可我一点儿都没在意。
经过一番折腾,终于看到了理想的波形,那一刻的喜悦,简直无法用言语形容。
这个级联公式的应用可广泛了。
在通信系统中,它能帮助我们设计出更高效、更稳定的信号传输线路;在雷达系统中,能提高目标检测的准确性;在音频设备中,能让我们享受到更纯净的声音。
比如说,手机信号的传输。
如果三阶交调截点不够高,您打电话的时候可能就会听到奇怪的杂音,甚至通话中断。
这可太让人恼火了!所以,这个公式对于保证我们日常通信的质量至关重要。
再比如,在卫星通信中,信号要经过长距离的传输和多个放大器的处理。
如果不考虑三阶交调截点级联公式,信号可能会严重失真,导致信息丢失。
总之,三阶交调截点级联公式虽然看起来复杂,但它却是电子领域中非常实用的工具。
它就像一把神奇的钥匙,能够打开高质量电子系统设计的大门。
不管是在小小的电子元件中,还是在庞大的通信网络里,这个公式都在默默地发挥着作用,为我们的科技生活保驾护航。
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三阶互调截取点测量提示和技巧
确保下一个高线性度IP3 测量的精度工程师们常常需要进行三阶互调截取
点(IP3)测量来更好地了解被测器件的线性度。
在大功率水平下进行IP3 测量(+40 dBm 或更高)是最困难的测量任务之一。
其中一个原因是:为了实现精确的测量,信号源和信号分析仪的三阶失真分量必须低于被测器件(DUT)所
产生的失真分量(最好低于20 dB)。
鉴于高线性度IP3 测量的难度,下述技术可以帮助您确保测量精度。
在进行IP3 测量时,您可以从产生高线性度双音源开始。
虽然多音模式矢量
信号发生器也可以产生双音信号,然而对于要求最严格的IP3 测量来说,此解
决方案通常没有足够好的防失真性能。
产生干净的双音信号的最佳方法是使用
两个信号发生器并用合成器将其合成。
这里,信号源隔离是IP3 测量获得成功
的关键。
如果没有足够好的信号源隔离,那么其中一个源发出的FR 能量会泄
漏到另一个源中。
信号源隔离的重要性您可以采用若干种方法合成两个信号源的信号,产生达
到IP3 测量要求的隔离。
一个明显要求是选择具有最佳端口-端口隔离的合成器。
一般来说,纯粹电阻性分路器/合成器仅能实现6-12 dB 的隔离。
与此对照,Wilkinson 功率合成器常常能够实现最优隔离通常达到20 dB 或更低。
除了正确选择功率合成器之外,您还可以对两个信号源进行隔离。
一种最简
单的方法是使用隔离器或者定向耦合器。
耦合器和隔离器通常提供30 dB 或更高的方向性。
除了Wilkinson 功率合成器之外,两个信号源均采用定向耦合器
的配置还使信号源之间的隔离优于50 dB。
在获得正确配置的双音源信号之后,下一步是分析激励信号的互调分量,以
验证互调失真(IMD)是否足够低。
在使用RF 信号分析仪时,挤出动态范围。