一個較高的三階截取點會導(dǎo)致在壓縮以下的任何給定輸入功率水平上的較低的互調(diào)產(chǎn)品。

在?第一部分中 在這個系列中,我們討論了1-db壓縮點作為設(shè)備線性度的一個優(yōu)點。在?第2部分里面 ,我們檢查了一個增加兩個頻率的基本輸入信號的電路。 f 1 = 2 GHz and f 2 =2.5千兆赫。由于非線性,電路產(chǎn)生干擾,主要形式為低面和高面三階互相調(diào)制產(chǎn)品2 f 1 – f 2 和2 f 2 – f 1 , respectively ( 圖1)。三階攔截點,簡稱IP3或toi,表示設(shè)備如何很好地限制這種干擾。

圖1在這個例子中,三階互調(diào)產(chǎn)品是干擾的主要貢獻者,它代表一個放大器,增加兩個信號。

IP3到底是什么?

在第2部分中,我們介紹了一個無限功率系列,它將一個非線性的設(shè)備輸出 s .圖1的相關(guān)術(shù)語如下:

P O (S) = C 1 s + C 3 s 3

在這里, C 1 s 我們的條件是 f 1 和 f 2 圖1), C 3 s 3 代表第三級?互調(diào) 產(chǎn)品。注意 C 3 s 3 隨著輸入功率的增加,對POO(S)的貢獻線性增加,而三階互調(diào)產(chǎn)品的貢獻則以立方的方式增加。因此,即使 C 3 s 3 相對于低投入功率水平的C1來說,期限是很小的,隨著功率的增加,它將會更快地增長。在某種理論上, C 3 s 3 任期相等 C 1 s .這一點是IP3。當(dāng)然,在現(xiàn)實生活中,我們無法到達IP3--放大器將首先進入壓縮。

如果我們無法到達IP3,我們?nèi)绾螠y量它?

我們將從反應(yīng)曲線的線性部分推斷出來。我們可以從一系列不同輸入功率級別的輸出頻譜快照開始,如圖所示: 圖2 .趨勢線連接著 f 1 (藍色)和2 f 1 – f 2 (紅色)在增益壓縮出現(xiàn)之前,輸入水平大約為-6 f 1 and -2 dBm for 2 f 1 – f 2 . (Because f 1 相等的 f 2 在數(shù)量上,低面和高面產(chǎn)品在數(shù)量上相等,我們可以忽略 f 2以及分析的高端產(chǎn)品。)

圖2連續(xù)增加輸入功率的六個快照顯示基本產(chǎn)品和互調(diào)產(chǎn)品的增加。

IP3是藍線和紅線交叉的地方嗎?

對。如果我們手動工作,我們可以從信號源和頻譜分析儀上讀取數(shù)據(jù),并創(chuàng)建一個表,如簡化版 表1 .

表1輸入和輸出功率水平.

繪制表1的數(shù)據(jù)給我們提供了 圖3 在左邊,IP3出現(xiàn)在兩個曲線的線性部分的外推交叉處。圖3正確的放大區(qū)域,表示輸入功率從0dbm到12dbm,顯示IP3和1db壓縮點p1db。像p1db一樣,IP3可以被引用到輸入(iip3)或者輸出(oip3)。在這里,IIP3等于-2型彈道導(dǎo)彈,OIP3等于10型彈道導(dǎo)彈。

圖3IP3出現(xiàn)在一階(藍色)和三階(紅色)曲線的外推虛線的交叉處。

明確一點,IP3的高價值是好的,對嗎?

對。注意 圖4 ,紅線表示10個數(shù)字彈道導(dǎo)彈的OIP3,而橙色線表示14個數(shù)字彈道導(dǎo)彈的OIP3。在壓縮以下的任何給定輸入功率水平上,較高的OIP3評級將導(dǎo)致較低的互調(diào)產(chǎn)品--例如-22的橙色線路與。-14dbm用于藍色橢圓內(nèi)的紅線,輸入功率水平為-10dbm。