三阶互调的计算及IP3测试原理和方法

时间:2014-03-27来源:网络

①改变频谱仪射频输入衰减器的衰减量(如加大或减小10 dB),观察互调分量的电平值是否相应减少或增加。如果该电平值改变了,则说明频谱仪产生的互调分量电平值不能忽略,测试结果无效。这是最简单的判断方法。

②在其他条件不变的情况下,比较加上DUT和不加DUT测得的互调分量电平值。如果后者的电平值比前者的小得多则说明所测结果是DUT产生的互调分量;否则,测试结果无效。

③ 一般的频谱仪手则上都会给出在混频器输入信号电平为某个值(如-30 dBm)时各个频段三阶互调失真的大小或直接给出各个频段IIP3的值。因此,可利用式(1)和式(2)计算频谱分析仪产生的三阶互调分量大小。比较计算 结果与测试结果,如果计算值比测试结果小得多,则测试结果为有效值。

当测试结果无效时,解决办法之一是减小2个单音信号的输入电平或加大频谱仪输入衰减器的衰减量。另一种是用测试结果(dBm转化为mW)减去利用判断方法③得出的频谱仪互调分量大小(mW),从而得到DUT互调分量的大小(mW)。


在测试过程中还需注意:

(1)IP3的计算式(1)是在假设输入DUT的2个干扰信号电平相等的前提下得到的。如果2个干扰信号电平不等,计算公式需调整[1]:

(2)一般情况下,当2个单音信号的幅度均减少1 dB时,三阶互调分量的电平值会减少3 dB,IMD3将相应增加2dB。可见,减少单音信号的输入幅度可大大减少三阶互调分量的幅度。

因此,要减少测试环境中其他配件的非线性对测试结果的影响,最行之有效的方法是尽可能地减小单音信号的电平值。

(3)测试环境中的连接电缆应尽量不要弯曲(特别是在接头处),以防止增加信号反射,产生过多的互调产物,影响测试准确性。为保持测试系统互调特性的稳定,测试环境不要轻易挪动,每个端口的接头都要拧紧。

3实验

根 据该测试方法,对CDMA2000基站接收通道射频输入部分(从低噪声放大器输出端到第一混频器输出端)的IP3进行了测试。其测试原理图如图5所示。其 中,E4432B和E4440A均为Agilent公司的测试仪器。信号源输出的单音信号频率是根据3GPP2协议要求来确定的:分别偏离中心频率 (454 MHz)+900 kHz和+1700 kHz。 

在混频器输出端的信号频率分别为70.9 MHz和71.7 MHz,即分别偏离中频频率(70 MHz)+900 kHz和+1 700 kHz,用E4440A测得DUT信号经衰减器后的电平值均为-17.8 dBm。表1是测试结果。

如果采用一般的测试方法,得到的IIP3值为28.7 dBm。由此可见,采用上面介绍的高IP3测试方法,大大提高了高IP3的测试准确度。

4 结语  

随着无线通信的快速发展,通信产品需达到的指标要求越来越高,精确测量产品性能愈为重要。线性度是影响系统性能提高的重要因素,做好IP3的准确测试工作是 研究并提高系统线性度的一个重要前提。本高IP3测试方法已在3G基站射频部分的IP3测试中得到较好应用,希望能对其他产品的IP3测试工作有所帮助。

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关键词: 三阶互调 IP3测试 隔离度 线性度 匹配性

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