三阶互调的算法
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
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。
三阶互调干扰判断方法及例题
三阶互调干扰判断方法及例题三阶互调干扰判断方法是一种在处理多元回归问题时，用来判断自变量之间存在不同程度的互调干扰的方法。
在实际应用中，该方法可以帮助我们发掘出自变量的协变关系，更好地进行数据分析，并为建立更加有效的模型奠定基础。
三阶互调干扰判断方法指的是，在多元回归问题中，通过检测三阶组合中自变量之间的互调干扰，以判断自变量之间存在不同程度的互调干扰。
这也就是说，如果有X1,X2,X3三个自变量，可以检测出X1X2X3、X1X3X2、X2X3X1三种三阶组合之间的关系，从而判断出自变量之间存在不同程度的互调干扰。
三阶互调干扰判断方法的步骤如下：（1）首先，计算每个三阶组合的平均值，并根据平均值的大小对相应的三阶组合进行排序。
（2）然后，计算每个三阶组合的差异值，这里的差异值是指两个三阶组合的平均值的差值。
（3）最后，根据差异值的大小，判断每个三阶组合之间存在何种程度的互调干扰。
若差异值较大，说明自变量之间存在较强的互调干扰；若差异值较小，则自变量之间存在较弱的互调干扰。
例如，在一个试验中，研究者想研究A、B、C三种因素对结果的影响，分别设置5种不同的水平，即A1、A2、A3、A4、A5；B1、B2、B3、B4、B5；C1、C2、C3、C4、C5。
共有125种三阶组合，每种组合都进行了5次实验，得到了5组实验数据。
根据上述步骤，我们可以首先计算每个三阶组合的平均值，并根据平均值的大小对相应的三阶组合进行排序；然后计算每个三阶组合的差异值，最后根据差异值的大小，判断每个三阶组合之间存在何种程度的互调干扰。
从而，我们可以得出A、B、C三种因素之间存在何种程度的互调干扰，从而为建立更加有效的模型奠定基础。
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.。
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。
三阶交调和三阶互调
三阶交调和三阶互调《三阶交调》嘿，亲爱的小伙伴们！今天咱们来聊聊三阶交调这个有点神秘又有趣的话题。
你知道吗？三阶交调就像是电路世界里的一个小调皮鬼。
它老是在我们不经意的时候出来捣乱。
比如说，在通信系统里，它会让信号变得乱糟糟的，就好像原本清晰的声音突然夹杂了奇怪的杂音。
这可太让人头疼啦！想象一下，你正在和朋友打电话，结果因为三阶交调，声音一会儿清楚一会儿模糊，那得多抓狂呀！三阶交调产生的原因呢，其实也不复杂。
简单来说，就是当有多个不同频率的信号在电路里跑来跑去的时候，它们相互碰撞，就像一群调皮的孩子在打闹，然后就产生了这个让人烦恼的三阶交调。
三阶交调虽然让人头疼，但只要我们不断努力，总能找到办法把它治得服服帖帖的！《三阶互调》嗨呀，朋友们！今天咱们来唠唠三阶互调。
三阶互调这玩意儿，就像是藏在电子世界里的小怪兽。
它总是悄咪咪地搞破坏，影响着各种电子设备的正常运行。
比如说在无线通信中，三阶互调一旦出现，那信号质量可就大打折扣啦。
原本顺畅的通信可能会变得断断续续，就像说话说到一半突然卡壳一样，急死人咯！那三阶互调到底是怎么来的呢？其实呀，就是当不同频率的信号在同一个系统里相遇，它们之间发生了一些奇妙的“化学反应”，然后三阶互调就诞生啦。
不过别担心，科学家和工程师们可不会轻易放过它。
他们通过各种先进的技术和巧妙的方法，努力把三阶互调的影响降到最低。
有时候，解决三阶互调的问题就像是一场刺激的冒险。
要不断尝试新的方法，不断优化系统，就像在迷宫里寻找出口一样。
虽然三阶互调有点难缠，但相信随着技术的不断进步，我们一定能把它彻底打败，让电子世界更加美好！。
三阶互调失真和三阶谐波失真
三阶互调失真和三阶谐波失真三阶互调失真（Third-Order Intermodulation Distortion，IMD3）和三阶谐波失真（Third-Order Harmonic Distortion）都是描述信号失真的类型，但它们的产生机制和影响有所不同。
三阶互调失真：
三阶互调失真是当两个或多个不同频率的信号通过一个非线性系统时产生的。
这些信号在非线性元件中相互作用，生成新的频率分量，这些新频率是原信号频率的组合和差，通常是以三次方关系出现的。
例如，如果输入信号为f1和f2，那么可能产生的三阶互调产物包括2f1-f2、2f2-f1、f1+2f2和f2+2f1等。
三阶互调失真会影响通信系统的性能，因为它可能会落在有用信号频带内，造成干扰。
三阶谐波失真：
三阶谐波失真是由于信号通过非线性元件时，原始信号频率的三次谐波（如3f、6f、9f等，其中f是原始信号频率）被放大并添加到输出信号中。
这种失真通常是由于放大器或其他电子设备的非线性特性引起的。
三阶谐波失真也会对信号质量产生负面影响，因为这些额外的高频成分可能会引起听觉上的不适或者与其他通信信号产生干扰。
总结：
两者的主要区别在于，三阶互调失真是由多个输入信号相互作用并通过非线性元件产生的新频率，而三阶谐波失真是单一信号经过非线性元件后产生的原始信号频率的三次谐波。
在实际应用中，都需要通过适当的测试和设计技术来减小
这两种失真，以保证通信系统和其他电子设备的性能。
三阶互调
2011-5-17
9
通信系统中的互调失真
无源交调交调 1.无源交调 无源交调(passive intermodulation PIM) 无源交调 2.无源交调产生的原因 无源交调产生的原因 构件材料 材质的纯净度 电镀原因 导体接 触
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通信系统中的互调失真
互调失真对通信系统的影响 1.通信系统中产生交调失真的位置 通信系统中产生交调失真的位置 2.产生互调的元器件 产生互调的元器件 3.连接器设计中解决互调失真的方案 连接器设计中解决互调失真的方案 4.连接器加工工艺中解决互调失真的方案 连接器加工工艺中解决互调失真的方案
功率/电平 功率 电平 主要是指放大器输出信号能量的能力。 主要是指放大器输出信号能量的能力。一般的 单位的为W、 单位的为 、mW、dBm； 、 ； dBm是取 是取1mW为基准值，以分贝表示的绝对 为基准值， 是取 为基准值 功率电平； 功率电平； 换算方法：电平（ 功率（ 换算方法：电平（dBm）=10lg功率（mw） ） 功率 ） 5W=37dBm 10W=40dBm 20W=43dBm
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通信系统中及射频连接 器的互调失真
通信系统中的互调失真
引言 功率/电平 功率 电平 通信系统中的失真现象 交调信号 三阶交调失17 2
通信系统中的互调失真
引言 移动通信系统的工作原理； 移动通信系统的工作原理；
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通信系统中的互调失真
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通信系统中的互调失真
通信系统中的失真现象 失真是指通信信号通过一系列的放大、滤波、 失真是指通信信号通过一系列的放大、滤波、 数模转化后， 数模转化后，输出的信号与原来的输入信号不 一致，以产生信息传递的错误。 一致，以产生信息传递的错误。 1.模拟系统中的失真现象； 模拟系统中的失真现象； 模拟系统中的失真现象 2.数字通信系统中的失真现象； 数字通信系统中的失真现象； 数字通信系统中的失真现象
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：。
cadence imd3公式
cadence imd3公式
Cadence IMD3（Intermodulation Distortion at the third order）是指在非线性系统中产生的三阶互调失真。
在信号处理和通信
领域中，IMD3是一个重要的参数，用于评估系统的非线性性能。
IMD3可以通过以下公式计算：
IMD3 = A1 + A2 - A3
其中，A1是主频信号的幅度，A2是其谐波频率信号的幅度，A3是产生于非线性性能的互调信号的幅度。
IMD3的存在会引起系统的失真，降低信号质量，并可能产生干扰。
因此，对于需要高精度和高保真度的应用（如无线通信系统、音频设
备等），控制和降低IMD3是非常重要的。
为了准确评估和拓展IMD3，可以通过以下方法来控制和降低IMD3：
1.优化系统的非线性元件设计：选择低失真、高线性的元件，如
低功耗放大器、高精度滤波器等。
2.采用合适的线性化技术：使用预失真、对称波导等技术可以改善系统的线性度，降低IMD3。
3.有效的信号处理算法：使用数字信号处理算法来抑制IMD3，如动态范围压缩、数字预失真等方法。
4.控制输入信号的幅度：减小主频信号的幅度，可以降低IMD3的产生。
总之，准确评估和拓展IMD3需要综合考虑系统设计、元件选择、信号处理算法等各方面因素。
通过合理的控制和降低IMD3，可以提高系统的性能和信号质量。
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156.275MHz 156.150MHz156.200MHz 156.125MHz计算是否存在互调组合。
（1）排序156.125 156.150 156.200 156.275(156.300)（2）顺序频道数 1 2 4 7（8）（3）相邻频道差值 1 2 3（4）（4）差值之和 3 5（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。
上面括号中的数字是被调换后的计算结果。
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。
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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。
在编程的实现上，Ｍａｔｌａｂ提供了很多的可以供使用的函数，这方便了我们的编程过程。
对于第一种算法，ＣＯＭＢＮＫ（ｎ ｋ）函数可以生成在ｎ个元素里每次取出ｋ个元素的所有组合，使用此函数很快就能获得所有组合，然后能对每一种组合求得差分三角矩阵，进而求出我们需要的无三阶互调组，这种方法在求得维数较低的无三阶互调数组时易于使用。
例如在取数范围＜５６时使用比较方便，在ＣＰＵ主频为２Ｇ的情况下，１５分钟左右能求出结果，无三阶互调组的维数为７（不加任何限定条件）；但是当数组变大的时候就不再适合了，此时生成矩阵的规模成几何级数增长，当要在１００个点中取出维数为１０的组时，有１．７３１０ｅ＋０１３种组合，这在生成矩阵的时候是不可实现的，因为Ｍａｔｌａｂ不允许对默认的存储变量的大小进行修改，每个变量用８个字节来表示，那么要求系统存储矩阵的容量不能低于１．３８４８ｅ＋００５ＧＢｙｔｅｓ，这在物理上也是不可行的，最终因耗尽内存而不能继续。
这时应该作出在系统内存和ＣＰＵ占用率上的取舍。
故比较合理的解决方案是采用第二种算法。
第二种算法是将所需要的前提条件放在循环生成数组矩阵的约束条件内，尽管使用多重循环会占用大量ＣＰＵ时间片，但是却大大的节省出了内存，每生成一个符合附加条件的数组后就立即进行三角矩阵的运算和无三阶条件的判断，这样的确会降低求解的速度，但是目前ＣＰＵ的运算速度比较快，相比之下内存就要珍贵的多。
在取数范围＜５６时，大概２０分钟左右能计算出正确的结果，经过验算，用此方法求得的无三阶互调组，都能够和《移动通信工程》（人民邮电出版社）提供的无三阶互调的频道序列相符。
当取数范围为１２０，维数为８，频点间间隔不小于１０时，求出第一组满足条件数的时间大概在１小时左右，为（１，１１，２２，３４，４７，６１，７６，９２），若需要几组频率，则可以使用简便的方法。
但当维数取到１０以上的时候，运算的复杂度也是几何级数的增加，其运算时间以天计。
当求满足条件的组合时，将组合的第一个数设置为１即可，因为若第一个数大于１时可以求得结果的话，那么当第一个数为１时也有解（相应地在解出的组中都减去一个相同的数），这样能相对减少一些计算时间。
上面提供了两种无三阶互调的算法，可以因实际情况不同而取舍，在维数较小的时候可以使用前者，编程比较简单，运算速度较快；在维数较大的时候，第一种算法基本不能使用，应采用第二种算法，并且采用高性能的计算机。
鉴于对每次不同的要求都需要单独求出符合条件的解，使得重复计算量很大，我们可以构造一个分组号码表格以供查询。
如对于１２０选８，若对信道间隔没有特别苛刻的要求，一般可以构造出１２组，每组信道间隔不小于６，并且用到了９６个频点，信道利用率极高；相应地，可以由１２０选８的表观察出１０３选７，也能极大地利用频点。
但是这种方式也不能表达出全部的无三阶互调组，而且对信道间隔也只能在排表时估算，这是一大缺点。
信道安排的效果如下表：
构造上表的原理：假设求得的无三阶互调组为（ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ，ｐ），为了极大限度地利用频道资源，为组中每个变量（从ｉ到ｐ）划分出取值范围，如上表将１２０个频点均匀地分成８份，每个变量可以取１５个值（例如ｉ可以从１取到１５），然后在这种约束条件下运用第二种算法进行判断，每判断出一组无三阶互调频点，那么在下次判断中这些频点不允许再次使用，这样构造的图表能有极高的频道利用率。
可见，用上述方法计算的话，其信道间隔并不可控，但是当取数范围大，而所求频点少时，还是可以达到要求的，如表，在１２０中选取含８个信道的组时，每组最小的频道间隔为６，而在５８中选取含４个信道的组时，每组最小的频道间隔可以达到１４。
若想求出在限定频点范围内的所有无三阶互调的点，采用第二种算法可以全部求出，但是这样的计算量很大，笔者推荐使用上述排表的方法，求得结果后，挑选出满足使用条件（信道间隔）的若干组即可。
总之，求无三阶互调频点有两大类解法，在应用中可以灵活地选择，并且笔者希望读者能开发出更高效的算法。