三階互調(diào)的計(jì)算及IP3測(cè)試原理和方法

①改變頻譜儀射頻輸入衰減器的衰減量(如加大或減小10 dB)，觀察互調(diào)分量的電平值是否相應(yīng)減少或增加。如果該電平值改變了，則說(shuō)明頻譜儀產(chǎn)生的互調(diào)分量電平值不能忽略，測(cè)試結(jié)果無(wú)效。這是最簡(jiǎn)單的判斷方法。

②在其他條件不變的情況下，比較加上DUT和不加DUT測(cè)得的互調(diào)分量電平值。如果后者的電平值比前者的小得多則說(shuō)明所測(cè)結(jié)果是DUT產(chǎn)生的互調(diào)分量；否則，測(cè)試結(jié)果無(wú)效。

③ 一般的頻譜儀手則上都會(huì)給出在混頻器輸入信號(hào)電平為某個(gè)值(如－30 dBm)時(shí)各個(gè)頻段三階互調(diào)失真的大小或直接給出各個(gè)頻段IIP3的值。因此，可利用式(1)和式(2)計(jì)算頻譜分析儀產(chǎn)生的三階互調(diào)分量大小。比較計(jì)算 結(jié)果與測(cè)試結(jié)果，如果計(jì)算值比測(cè)試結(jié)果小得多，則測(cè)試結(jié)果為有效值。

當(dāng)測(cè)試結(jié)果無(wú)效時(shí)，解決辦法之一是減小2個(gè)單音信號(hào)的輸入電平或加大頻譜儀輸入衰減器的衰減量。另一種是用測(cè)試結(jié)果(dBm轉(zhuǎn)化為mW)減去利用判斷方法③得出的頻譜儀互調(diào)分量大小(mW)，從而得到DUT互調(diào)分量的大小(mW)。

在測(cè)試過(guò)程中還需注意：

(1)IP3的計(jì)算式(1)是在假設(shè)輸入DUT的2個(gè)干擾信號(hào)電平相等的前提下得到的。如果2個(gè)干擾信號(hào)電平不等，計(jì)算公式需調(diào)整［1］：

(2)一般情況下，當(dāng)2個(gè)單音信號(hào)的幅度均減少1 dB時(shí)，三階互調(diào)分量的電平值會(huì)減少3 dB，IMD3將相應(yīng)增加2dB?？梢?jiàn)，減少單音信號(hào)的輸入幅度可大大減少三階互調(diào)分量的幅度。

因此，要減少測(cè)試環(huán)境中其他配件的非線性對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，最行之有效的方法是盡可能地減小單音信號(hào)的電平值。

(3)測(cè)試環(huán)境中的連接電纜應(yīng)盡量不要彎曲(特別是在接頭處)，以防止增加信號(hào)反射，產(chǎn)生過(guò)多的互調(diào)產(chǎn)物，影響測(cè)試準(zhǔn)確性。為保持測(cè)試系統(tǒng)互調(diào)特性的穩(wěn)定，測(cè)試環(huán)境不要輕易挪動(dòng)，每個(gè)端口的接頭都要擰緊。

3實(shí)驗(yàn)

根 據(jù)該測(cè)試方法，對(duì)CDMA2000基站接收通道射頻輸入部分(從低噪聲放大器輸出端到第一混頻器輸出端)的IP3進(jìn)行了測(cè)試。其測(cè)試原理圖如圖5所示。其 中，E4432B和E4440A均為Agilent公司的測(cè)試儀器。信號(hào)源輸出的單音信號(hào)頻率是根據(jù)3GPP2協(xié)議要求來(lái)確定的：分別偏離中心頻率 (454 MHz)＋900 kHz和＋1700 kHz。　

在混頻器輸出端的信號(hào)頻率分別為70．9 MHz和71．7 MHz，即分別偏離中頻頻率(70 MHz)＋900 kHz和＋1 700 kHz，用E4440A測(cè)得DUT信號(hào)經(jīng)衰減器后的電平值均為－17．8 dBm。表1是測(cè)試結(jié)果。

如果采用一般的測(cè)試方法，得到的IIP3值為28．7 dBm。由此可見(jiàn)，采用上面介紹的高IP3測(cè)試方法，大大提高了高IP3的測(cè)試準(zhǔn)確度。

4　結(jié)語(yǔ)　　

隨著無(wú)線通信的快速發(fā)展，通信產(chǎn)品需達(dá)到的指標(biāo)要求越來(lái)越高，精確測(cè)量產(chǎn)品性能愈為重要。線性度是影響系統(tǒng)性能提高的重要因素，做好IP3的準(zhǔn)確測(cè)試工作是 研究并提高系統(tǒng)線性度的一個(gè)重要前提。本高IP3測(cè)試方法已在3G基站射頻部分的IP3測(cè)試中得到較好應(yīng)用，希望能對(duì)其他產(chǎn)品的IP3測(cè)試工作有所幫助。