理论教育 互调成分和截点的关系及优化方法

互调成分和截点的关系及优化方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:从图7.8可以得到输出信号和m阶互调成分IMmo,k[式中的Sm]为式中,Gk是k阶器件增益;IIPm,k和OIPm,k是k级器件的输入和输出截点。使用自然尺度的式有以下形式式中,PIMm_in,k、Plin,k和PIIPm,k是m阶互调成分、输入干扰和m阶输入截点功率。然而,在级输入端的所阶互调成分电压、m阶输入截取点电压和输入干扰电压VI,i的关系有着和式中相同的形式。

互调成分和截点的关系及优化方法

非线性系统或非线性器件的输出端,基波信号S1(dB)和m阶互调产物Sm(dB)的差在式(7.42)中给出:

式中,Si是输入期望信号;IIPm是m阶输入截点。

现在,对接收链中的第k级器件进行分析。假定在器件的输入端期望信号强度为Sdi,k,而干扰强度为Ii,k,并且干扰的m阶互调成分在接收机信号频道中(虽然干扰本身不在信道频带中)。从图7.8可以得到输出信号和m阶互调成分IMmo,k[式(7.42)中的Sm]为

式中,Gk是k阶器件增益;IIPm,k和OIPm,k是k级器件的输入和输出截点。

图7.8 基波与m次谐波互调成分响应

将互调成分转变为在k级器件输入的等效成分IMmi,k,IMmi,k=IMmo,k-Gk得到

事实上,如果用Iin,k、Iin,k+Gk和IMm_in,k+Gk来替代Si、S1和Sm,式(7.42)将会有(7.45)的形式。使用自然尺度的式(7.45)有以下形式

式中,PIMm_in,k、Plin,k和PIIPm,k是m阶互调成分、输入干扰和m阶输入截点功率(mW)。

由式(7.45)可知,k级器件的输入截点是

总的来说,模拟器件(如放大器或混频器)的奇数阶互调失真通常比其相邻的偶数阶失真高得多。这是因为这些器件的输出信号功率与输入信号功率函数是一个类奇函数。在射频接收机中,最低阶的奇数阶互调失真(三阶互调失真)是最为麻烦的。另外,偶数阶互调失真,特别是二阶互调失真问题,是使用直接变频结构所必须解决的问题。从式(7.47)可以轻松导出二阶、三阶截点的表达式。如果忽略下标k,它们分别为

式中,IIP2和IIP3是二阶和三阶截点;IM2和IM3是相应的互调成分。

如图7.9所示,式(7.50)通常用来以两个相同测试频率的方式判定三阶截点。

图7.9 三阶互调成分(www.daowen.com)

式中,所有的电压是均方根值(mV)。相应单位为dBmV的表达式为

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