一個較高的三階截取點會導致在壓縮以下的任何給定輸入功率水平上的較低的互調產品。

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,電路產生干擾,主要形式為低面和高面三階互相調制產品2 f 1 – f 2 和2 f 2 – f 1 , respectively ( 圖1)。三階攔截點,簡稱IP3或toi,表示設備如何很好地限制這種干擾。

圖1在這個例子中,三階互調產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備輸出 s .圖1的相關術語如下:

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 產品。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,而三階互調產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,我們如何測量它?

我們將從反應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,低面和高面產品在數(shù)量上相等,我們可以忽略 f 2以及分析的高端產品。)

圖2連續(xù)增加輸入功率的六個快照顯示基本產品和互調產品的增加。

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型彈道導彈,OIP3等于10型彈道導彈。

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