三阶交调截取点
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。
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。
ITU-RSM1837-1建议书-测量无线电监测接收机三阶交调截取点IP3
ITU-R SM.1837-1 建议书(08/2013)测量无线电监测接收机三阶交调截取点(IP3)电平的测试程序SM 系列频谱管理ii ITU-R SM.1837 建议书前言无线电通信部门的职责是确保卫星业务等所有无线电通信业务合理、平等、有效、经济地使用无线电频谱，不受频率范围限制地开展研究并在此基础上通过建议书。
无线电通信部门的规则和政策职能由世界或区域无线电通信大会以及无线电通信全会在研究组的支持下履行。
知识产权政策（IPR）ITU-R的IPR政策述于ITU-R第1号决议的附件1中所参引的《ITU-T/ITU-R/ISO/IEC的通用专利政策》。
专利持有人用于提交专利声明和许可声明的表格可从http://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en获得，在此处也可获取《ITU-T/ITU-R/ISO/IEC的通用专利政策实施指南》和ITU-R专利信息数据库。
ITU-R 系列建议书（也可在线查询http://www.itu.int/publ/R-REC/en)）系列标题BO 卫星传送BR 用于制作、存档和播出的录制；电视电影BS 广播业务（声音）BT 广播业务（电视）F 固定业务M 移动、无线电定位、业余和相关卫星业务P 无线电波传播RA 射电天文RS 遥感系统S 卫星固定业务SA 空间应用和气象SF 卫星固定业务和固定业务系统间的频率共用和协调SM 频谱管理SNG 卫星新闻采集TF 时间信号和频率标准发射V 词汇和相关问题说明：该ITU-R建议书的英文版本根据ITU-R第1号决议详述的程序予以批准。
电子出版2014年，日内瓦ITU 2014版权所有。
未经国际电联书面许可，不得以任何手段复制本出版物的任何部分。
ITU-R SM.1837-1 建议书1ITU-R SM.1837-1建议书测量无线电监测接收机三阶交调截取点（IP3）电平的测试程序（2007-2013年）范围本建议书是阐述确定无线电监测接收机技术参数的测试方法的系列建议书之一。
三阶互调截取点测量提示和技巧
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。
小信号放大器三阶交调检验PPT
三阶交调测试
三阶交调检验表
信号 频率 功率 注意：
1.仪器开机预热15分钟后进行系统校准.
2.根据被测放大器的工作频率范围设置合成源和标 量网络分析仪的频率范围. 3.测试前带好静电设备（静电手环）. 4.频谱仪接地。
信号源1
信号源2
2F1-F2
2F2-F1
指标 OIP3≤21dB
结论
谢谢!
交互调失真主要性能指标
三阶交调失真
• 交调也是输入大信号时的一个特性。大信 号时，输出端存在各种阶次的交调分量， 尤以三阶干扰突出。 • 三阶交调分量（2f2－f1和f2－2f1）和与基 波信号角频率（ f1和2f2 ）非常接近，不 可能把它从信道中滤除。 • 定义三阶交调失真：
IMD(dB) Pout ( f2 )(dBm) Pout (2 f 2 f1 )(dBm)
小信号放大器三阶交调（IMD）
1.什么是放大器的交调失真
输入信号中含有2个及其以上频率分量是，非线性电路 所产生的失真称为互调失真。
2.什么是放大器的三阶交调
三阶交调是三阶交调截取点IP3（Third-order Intercept Point） 的简称。在微波多载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。 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。
三阶交截点
• Pout(f2)是射频输出频率为f2的线性
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；。
1dB压缩点和三阶交调点
fuiiioofkdjhf1dB压缩点(P1dB)是输出功率的性能参数。
压缩点越高意味着输出功率越高。
P1dB是指与在很低的功率时相比增益减少1dB时的输入(或输出)功率点。
参见图2，增益随输入功率变化的曲线。
注意当输入功率升高时增益是如何下降的。
这是因为在其最大输出功率时器件达到饱和，于是功率不能继续上升。
1dB压缩点可以在输入或输出定义。
例如，如果输出P1dB规范是+20dBm，则这个元件的输出功率约为+20dBm。
减小输出功率使之低于P1dB将减小失真。
图1 元件(放大器或混频器)增益随输入功率变化的曲线。
由于输出达到饱和，增益在输出功率较高时将会下降。
三阶截取点(IP3)是表示线性度或失真性能的参数。
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。
图3所示为双音频IP3测试在频域的情况。
放大器的输入是两个正弦波(基波)，本例中一个在900MHz，另一个在901MHz。
放大器的输出是两个欲得到的有用信号。
因为放大器不是理想线性的，它还产生了两个三阶互调(IM3)产物。
IM3通常以dBm给出。
这里显示的IM3失真产物在频率上距离有用信号非常近，因此不能用滤波器轻易地去除它们。
为了减少三阶失真产物，必须提高IP3规范。
三阶互调产物是由放大器或混频器的非线性特性造成的对两个音频输入相互混频(或调制)的结果。
这两个IM3产物是：fIM3_1 = 2 × f1 - f2, 即：900 × 2 - 901 = 899MHzfIM3_2 = 2 × f2 - f1, 即：901 × 2 - 900 = 902MHz图2 双音频IP3测试(左)。
两个输入音频(右)。
输出包含两个被放大的音频、IM3产物和波失真。
从数学的角度看，IP3是在基波和三阶失真输出曲线交点的理论输入功率(见图4)。
A线是基波(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。
关于通频带,3dB带宽,三阶截点和1dB压缩点,截止频率,频率范围,带宽,特征频率(中心频率)
关于通频带，3dB带宽，三阶截点和1dB压缩点，截止频率，频率范围，带宽，特征频率（中心频率），截止频率和增益（db)1、通频带通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
由于放大电路中电容、电感及半导体器件结电容等电抗元件的存在，在输入信号频率较低或较高时，放大倍数的数值会下降并产生相移。
通常情况下，放大电路只适用于放大某一个特定频率范围内的信号。
如图所示为某放大电路的幅频特性曲线。
f1-f2之间为通频带下限截止频率fL：在信号频率下降到一定程度时，放大倍数的数值明显下降，使放大倍数的数值等于0.707倍的频率称为下限截止频率fL。
上限截止频率fH：信号频率上升到一定程度时，放大倍数的数值也将下降，使放大倍数的数值等于0.707倍的频率称为上限截止频率fH。
通频带fbw：fL与fH之间形成的频带称中频段，或通频带fbw。
fbw＝fH－fL或者定义为：在信号传输系统中,系统输出信号从最大值衰减3dB的信号频率为截止频率,上下截止频率之间的频带称为通频带,用BW表示通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。
"通频带" 英文：passband; transmission bands; pass band;2、3dB带宽3dB--指的是比峰值功率小3dB（就是峰值的50％）的频谱范围的带宽；6dB--同上，6dB对应的是峰值功率的25％。
3dB带宽指幅值等于最大值的二分之根号二倍时对应的频带宽度幅值的平方即为功率，平方后变为1/2倍，在对数坐标中就是-3dB的位置了，也就是半功率点了，对应的带宽就是功率在减少至其一半以前的频带宽度，表示在该带宽内集中了一半的功率。
3、关于三阶截点和1dB压缩点1dB压缩点(P1dB)是输出功率的性能参数。
压缩点越高意味着输出功率越高。
P1dB是指与在很低的功率时相比增益减少1dB时的输入(或输出)功率点。
三阶截取点(IP3)是表示线性度或失真性能的参数。
三阶截断点和二阶截断点
三阶截断面战二阶截断面之阳早格格创做
正在射频大概微波多载波通讯系统中，三阶接调截与面IP3（Third-order Intercept Point）是一个衡量线性度大概得果然要害指标.接调得真对于模拟微波通疑去道，会爆收相近疑讲的串扰，对于数字微波通疑去道，会降矮系统的频谱利用率，并使误码率逆转；果此容量越大的系统，央供IP3越下，IP3越下表示线性度越佳战更少的得真.IP3通时常使用二个输进音频尝试，那里所指的音频与咱们正在矮频电子线路的音频有辨别，本质上是二个靠的比较近的射频大概微波频次.
单音大概多音旗号正在非线性器件中会爆收接调：
普遍接调爆收的旗号正在戴中，没有会引进问题.然而是3阶旗号离基频迩去，有大概降进戴内，进而使输出爆收非线性大概者得真.
比方搁大器，基频是1：1删少，3rd是3：1删少，IP3面便是3rd旗号做用超出基频的面；。
IIP2IIP3的计算和测试
IIP2IIP3的计算和测试chapter 1 概念交调及交叉影响，互相影响，两个或者两个以上频率的⽆线电波在⾮线性射频器件中传播时，或者在空⽓中传播碰上⾦属物体时，可能产⽣其他频率的交调⼲扰信号。
交调⼲扰信号有三阶，五阶，七阶等更多阶的分量，但是三阶分量最⼤。
⼀个双⾳的基频信号分别是f1,f2, 三阶交调分量的频率分别是2f2-f1, 2f1-f2。
chapter 2 IP3三阶交调截取点，Third-order Intercept Point，简称IP3。
定义：IIP3：输⼊三阶交调截取点（Input Third-order Intercept Point）OIP3：输出三阶交调截取点（Output Third-order Intercept Point）Pin：单⾳信号的输⼊功率电平Pout：单⾳信号的输出功率电平IMD3（ΔIM）：三阶互调失真，等于⼲扰信号的输出功率电平减去三阶互调量功率电平（ΔIM = Pout - IMP），也有翻译为三阶互调抑制度，单位为dBc。
如图，基频（FIRST-ORDER TERM-（简称FO曲线））和n阶交调增益曲线（n:1）失真的（NO曲线）。
理论上，n阶交调增益曲线NO斜率是FO曲线的斜率的三倍，理论上两个曲线会相交，这个交点即是n阶交调截⽌点(IPn)；这个IPn点在x轴（输⼊信号功率）上的坐标值成为IIPn，在Y轴上（输出信号功率）上坐标值成为OIP3。
在射频和微波多载波通讯系统中，IPn（IP3）是衡量线性度或失真的重要指标。
其中IP3越⾼表⽰线性度越好，失真越少。
chapter 3 IPn的计算如上图，设射频电路的增益为G，表⽰FO的斜率，n*G表⽰NO曲线的斜率。
在线性范围内，n阶交调输出功率是⼀阶输出功率的n倍。
当输⼊频率为Pin时，Pout表⽰f1,f2输出功率，Pout_n表⽰n阶交调的输出功率。
则⼀阶交调曲线⽅程可表⽰为： OIPn - Pout = G * (IIPn - Pin) OIPn - Pout_n = n*G* (IIPn - Pin)联⽴可以解出： OIPn = (n*Pout - Pout_n)/(n-1) IIPn = OIPn - G例如： OIP3 = （3*Pout - Pout_3）/2 OIP2 = (2*Pout - Pout_2)/1 = 2*Pout - Pout_2三阶互调抑制度：IMD3 = Pout - Pout_n （dBc）。
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.******。
IP3介绍
THE END THANKS!
Proprietary & Confidential Issue: February 2006
如何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。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。
Proprietary & Confidential Issue: February 2006
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。 附加在被测放大器与频谱分析之间的隔离器可以改善与频谱分析仪的 阻抗匹配，低通滤波器可以减少由被测放大器产生的谐波分量。 输出到频谱分析仪的信号功率不能太高，避免由频谱分析仪产生的非 线性失真，对此要求射频信号源的输出功率要小，由图2可以看出，三阶 交调输出功率（图中的b点）比一阶交调输出功率（图中的a点）要小很多 倍，那么对测量的频谱分析仪的要求需要有高的动态范围。
Proprietary & Confidential Issue: February 2006
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）。
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。
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：。
关于通频带,3dB带宽,三阶截点和1dB压缩点,截止频率,频率范围,带宽,特征频率(中心频率),截止频率和增益(db)
关于通频带，3dB带宽，三阶截点和1dB压缩点，截止频率，频率范围，带宽，特征频率（中心频率），截止频率和增益（db)1.通频带通频带用于衡量放大电路对不同频率信号的放大能力。
由于放大电路中电容、电感及半导体器件结电容等电抗元件的存在，在输入信号频率较低或较高时，放大倍数的数值会下降并产生相移。
通常情况下，放大电路只适用于放大某一个特定频率范围内的信号。
如图所示为某放大电路的幅频特性曲线。
f1-f2之间为通频带下限截止频率fL：在信号频率下降到一定程度时，放大倍数的数值明显下降，使放大倍数的数值等于0.707倍的频率称为下限截止频率fL。
上限截止频率fH：信号频率上升到一定程度时，放大倍数的数值也将下降，使放大倍数的数值等于0.707倍的频率称为上限截止频率fH。
通频带fbw：fL与fH之间形成的频带称中频段，或通频带fbw。
fbw＝fH－fL或者定义为：在信号传输系统中,系统输出信号从最大值衰减3dB的信号频率为截止频率,上下截止频率之间的频带称为通频带,用BW表示通频带越宽，表明放大电路对不同频率信号的适应能力越强。
"通频带" 英文：passband; transmission bands; pass band;2. 3dB带宽3dB--指的是比峰值功率小3dB（就是峰值的50％）的频谱范围的带宽；6dB--同上，6dB对应的是峰值功率的25％。
3dB带宽指幅值等于最大值的二分之根号二倍时对应的频带宽度幅值的平方即为功率，平方后变为1/2倍，在对数坐标中就是-3dB的位置了，也就是半功率点了，对应的带宽就是功率在减少至其一半以前的频带宽度，表示在该带宽内集中了一半的功率。
3. 关于三阶截点和1dB压缩点1dB压缩点(P1dB)是输出功率的性能参数。
压缩点越高意味着输出功率越高。
P1dB是指与在很低的功率时相比增益减少1dB时的输入(或输出)功率点。
三阶截取点(IP3)是表示线性度或失真性能的参数。
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 ，
二三阶截获点
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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，IP3
1. 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。
附加在被测放大器与频谱分析之间的隔离器可以改善与频谱分析仪的阻抗匹配，低通滤波器可以减少由被测放大器产生的谐波分量。
输出到频谱分析仪的信号功率不能太高，避免由频谱分析仪产生的非线性失真，对此要求射频信号源的输出功率要小，由图2可以看出，三阶交调输出功率（图中的b点）比一阶交调输出功率（图中的a 点）要小很多倍，那么对测量的频谱分析仪的要求需要有高的动态范围。
综合以上的考虑后，需要谨慎遵守以下测量步骤：
[1] 按照图4测试框连接好设备；
[2] 设置射频信号源F1的频率和输出功率；
[3] 设置射频信号源F2的频率和输出功率；
[4] 设置频谱分析仪衰减电平、参考电平、中心频率、范围（SPAN）、分辨率等参数；
[5] 提供符合被测放大器的工作条件（电压，电流）；
[6] 调整射频信号源的输出功率并在频谱分析仪测得F1或F2的输出功率，此为a点的值并记录（比如-10dBm）；
[7] 调整频谱分析仪测得2F1-F2或2F2-F1的输出功率并记录，此为b点的值；
[8] 用（5）和（6）公式计算出OIP3和IIP3。