射频中的 IM3、IIP3、OIP3、G、P1dB指标之间的关系 |
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噪声系数与非线性失真是描述射频系统性能优劣的两个重要指标。 噪声-限制了系统所能处理的最低信号电平; 非线性失真-限制了系统所能处理的最高信号电平; 在非线性器件(放大器、混频器等)输入端,输入等幅度不同频率的双音信号(f1, f2),由于器件的非线性,输出信号中会产生2f1 - f2 , 2f2 - f13阶交调分量。 输入信号增加1dB,基波分量输出信号增加1dB; 输入信号增加1dB,2次谐波,2阶交调分量输出信号增加2dB; 输入信号增加1dB,3次谐波,3阶交调分量输出信号增加3dB(斜率为基波的3倍);
图1:IM3、IIP3、OIP3、G、P1dB等指标之间的关系图
Pin:Input power Pout:Output power IM3:3rd order intermodulation product IIP3:Input 3rd order intercept point OIP3:Output 3rd order intercept point G:Gain P1dB:1dB compression point IMD(图中A(dBc)):The differences between output power and IM3
各指标之间的数学关系如下(标红色的用的最广泛): Pout (dBm) = Pin (dBm) + G (dB) (1) OIP3 (dBm) = IIP3 (dBm) + G (dB) (2) OIP3 (dBm) = Pout (dBm) +IMD/2 (dBc) (3) IIP3 (dBm) = Pin (dBm) +IMD/2 (dBc) (4) IM3 (dBm) = 3Pin (dBm) – 2IIP3 (dBm) + G (dB) = 3Pout (dBm) – 2IIP3 (dBm) –2G (dB) = 3Pout (dBm) – 2OIP3 (dBm) (5)
对于射频放大器、中频放大器、混频器等器件,OIP3一般比P1dB大10~15dB。 OIP2一般比OIP3大几十dB
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