非线性失真是一个关键指标,用于衡量射频系统性能的优劣。而噪声则限制了系统能够处理的最低信号电平。在非线性器件,如放大器和混频器中,当输入等幅度不同频率的双音信号(f1, f2)时,由于器件的非线性特性,输出信号中会产生2f1 - f2和2f2 - f1的3阶交调分量。此外,随着输入信号增加1dB,基波分量的输出信号也相应增加1dB;而2次谐波和2阶交调分量的输出信号则增加2dB;对于3次谐波和3阶交调分量,其输出信号增加3dB,斜率是基波的3倍。

图1展示了IM3、IIP3、OIP3、G、P1dB等关键指标之间的关系。其中,Pin代表输入功率,而Pout则表示输出功率。IM3,即三阶交调截点,是衡量非线性器件性能的重要指标。同时,IIP3和OIP3分别代表输入和输出的三阶交截点,而G表示增益,P1dB则代表输出功率为1dB压缩时的输入功率。这些指标共同构成了评估射频系统性能的完整体系。

三阶交调产物

IIP3:
输入三阶交截点
OIP3:
输出三阶交截点
G:
增益
P1dB:
输出功率为1dB压缩时的输入功率
1dB压缩点
IMD(图中A(dBc)):
输出功率与IM3的差异

各指标间的数学关系如下(其中红色标记的公式应用最为广泛):

Pout (dBm) = Pin (dBm) + G (dB) (1)
OIP3 (dBm) = IIP3 (dBm) + G (dB) (2)
OIP3 (dBm) = Pout (dBm) + IMD/2 (dBc) (3)
IIP3 (dBm) = Pin (dBm) + IMD/2 (dBc) (4)
IM3 (dBm) = 3Pin (dBm) – 2IIP3 (dBm) + G (dB)
= 3Pout (dBm) – 2IIP3 (dBm) – 2G (dB)
= 3Pout (dBm) – 2OIP3 (dBm) (5)

值得注意的是,对于射频放大器、中频放大器、混频器等器件,OIP3通常比P1dB高出10~15dB。

1dB压缩点在射频系统中的应用与意义

在射频系统中,1dB压缩点是一个重要的性能指标。它反映了放大器在接近饱和状态时的线性度。当放大器的输出功率增加到一定水平时,其增益会开始下降,每增加1dB的输出功率,增益就下降1dB,这个点就是1dB压缩点。了解1dB压缩点对于优化射频系统性能至关重要,因为它直接影响系统的线性度和信号质量。

最新5G系列研讨会:

  • 5G V2X、MIMO OTA、gNodeB一致性等测试:深入探讨5G技术在车辆到一切(V2X)通信、多输入多输出开放测试环境(MIMO OTA)以及gNodeB一致性等方面的最新进展与挑战。
  • 5G信号生成技巧及测试挑战:聚焦于5G信号的生成技术,以及在测试过程中所面临的各种挑战与解决方案。
  • 利用信道模拟器进行5G NR Massive MIMO测试:探讨如何有效地利用信道模拟器来对5G NR大规模多输入多输出(Massive MIMO)技术进行性能测试。
  • 应对射频接收机测试的挑战:针对射频接收机测试中的难点与挑战,提供实用的测试方法与技巧。

最新卫星系列研讨会:

  • 变频器基础及卫星转发器的完整RF特性测试:深入剖析变频器的工作原理,以及如何对卫星转发器的射频特性进行全面的测试。

  • 通信卫星系统物理层设计与仿真:探讨通信卫星系统的物理层设计,包括链路建模、射频架构、相控阵和天线单元等关键技术。

  • 基于信道仿真的卫星通信设备性能测试:介绍如何利用信道仿真技术来对卫星通信设备的性能进行评估与优化。

  • 数字调制系列:涵盖IQ调制器的特性、IQ调制及解调的基本理论,以及数字调制中的关键概念与技巧。

  • 六问射频脉冲频谱测试:针对射频脉冲频谱测试中的常见问题,提供详细的解答与实用的测试方法。

  • 如何准确测试75 Ohm系统的信号?:探讨如何确保对75 Ohm系统信号的准确测量,包括选择合适的测试设备与方法。

  • 如何准确测试相位噪声:深入剖析相位噪声的测试原理与方法,以帮助工程师准确评估系统的相位稳定性。

  • 射频脉冲频谱及退敏效应简述:概述射频脉冲频谱的基本概念,以及退敏效应对系统性能的影响。

此外,还包括频谱分析系列,涉及如何选择显示检波器、为什么需要预选器、分辨率带宽RBW的理解,以及如何处理FFT中的频谱泄露效应和时间窗与RBW的关系等关键问题。同时,还有噪声系数系列,探讨噪声的来源、定义及其对系统性能的影响,以及如何有效地测试噪声系数和AGC电路的噪声系数。

举报/反馈

爱捣蛋的精灵

4978获赞 1065粉丝
关注
0
0
收藏
分享