| 所谓的三阶截取点的优点说明了一个射频设备如何很好地将三阶互调产品降到最低。 在 第一部分中 ,我们研究了1db压缩点,它是射频功率放大器等设备的优点。一个附加的规范,三阶截取点,简称IP3或TEI,特别适用于具有多个输入频率的电路。例如,假设放大器和两个频率为 f 1 = 2 GHz and f 2 =2.5千兆赫。由于非线性,该电路产生具有各种干扰频率的输出频谱,如 图1 .在一个 先前关于互调失真的帖子 ,我们注意到低及高侧三阶互调产品2 f 1 – f 2 和2 f 2 – f 1 因为它们接近基本面,难以过滤,所以可能会特别麻烦。选择一个具有高IP3评级的放大器或其他设备可以最小化这些产品的水平。
图1一个放大器的输出光谱和F1和F2的输出光谱包括低面和高面三阶互相调制产品。 我们怎么知道 f 1 – f 2 和2 f 2 – f 1 信号代表三等产品? 好问题。一般来说,对于一个非线性系统,输出功率 P O 作为输入信号的函数 s 可以表示为一个权力系列:
在这里, C 1 s 代表我们想要的信号。术语 C 0 是我们可以补偿的偏移量,所有的高阶术语都表示干扰。所以,让我们开始寻找2 f 1 – f 2 和2 f 2 – f 1 有二阶条件。为了产生二阶互调产品,非线性器件将输入信号平方:
在哪里 w 1 = 2p f 1 和 w 2 = 2p f 2 . 图2 显示扩展和注释的 s 2 t .在这里,指挥官们 2 术语代表基本输入信号的第二次谐波。中间术语--红色的互调产物--可以用 三角法同一性 如图所示,在这里我们可以看到互调产品代表了输入频率的总和和差。
图2对我们的输入信号S(T)=W1T+W2T进行平反和切割,会产生二阶和三阶互调产品。 在图1中,无论是二阶谐波,还是和和频率和差频率看起来都不重要,所以我们将不得不去别处寻找导致干扰的罪魁祸首,而我们的电力系列的三阶项下一个。回忆高中代数(a+b) 3 =a 3 +3a 2 b+3ab 2 +b 3 所以我们可以计算 s 3 t ,我们输入信号的立方体,如图2的底部所示。指挥官 3 术语代表的是第三次谐波,它与基本原理相去甚远,因此不值得关注,所以我们只剩下两个三阶互调产品,以红色和蓝色为重点。 很显然 s 3 (t) 红色和蓝色术语包含2 f 1 – f 2 和2 f 2 – f 1 , 或 2 w 1 – w 2 和2 w 2 – w 1 . 对。我们可以用代数来证明更多的三角身份--这个 申请书 有细节。或者,我们可以采用快速的傅立叶变换,正如在 早期系列 ,用红色和蓝色的术语来证明1.5和3千兆赫的组件确实是由三阶过程产生的。如图所示 图3 ,红色一词用于1.5千兆赫的低档产品,蓝色一词用于3千兆赫的高档产品。请注意,图3显示了6.5千兆赫(2 f 1 + f 2 ) and 7 GHz ( f 1 + 2 f 2 这些很容易过滤。
图3三阶互调产品(红蓝痕迹)显示对原始光谱(黑迹)的贡献。 太好了,那我们怎么找到IP3? 注意,随着输入功率的增加,我们的期望输出线性增加,而不需要的三阶产品增加立方。在某些假设点(在现实生活中无法达到),三阶产品的功率级等于所需输出的功率级--即IP3。在 第三部分里面 我们将展示如何测量IP3,我们将在第1部分的1-db压缩点图上绘制它。 |
