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非线性器件的IP3、IM3及其它参数.pdf
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2013-11-11
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阐述最详尽,完备,完美解释了IP3 IP2 OIP3 IM3 等参数的由来及其关联
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技 术 文 件
技术文件名称:(小四) 非线性器件的 IP3、IM3 及相关
参数
技术文件编号:(小四)
版 本:(小四)
文件质量等级:(小四)
共 12 页
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第 1 页 共 12 页
目录
非线性器件的 IP3、IM3 及相关参数 ................................................................................. 2
1 概述.......................................................................................................................... 2
2 非线性器件分析 ........................................................................................................ 2
2.1 非线性器件分析方法 ................................................................................... 2
2.2 非线性器件特性的幂级数分析 ..................................................................... 2
2.3 输入信号为等幅双音信号时,非线性器件输出信号分析............................... 4
3 非线性器件的 IP3、IM3 及相关参数分析 ................................................................... 5
3.1 IP3、IP2 分析.............................................................................................. 5
3.2 各参数之间的关系....................................................................................... 7
3.3 应用............................................................................................................ 8
4 多级级联非线性器件的 IP3 分析 ................................................................................ 8
4.1 多级级联非线性器件的 IP3 计算 .................................................................. 8
4.2 两级级联非线性器件的 IP3 推导 .................................................................. 8
5 试验........................................................................................................................ 10
5.1 目的.......................................................................................................... 10
5.2 内容.......................................................................................................... 10
5.3 试验环境................................................................................................... 10
5.3.1 仪器、仪表 ........................................................................................ 10
5.3.2 仪器、仪表连接 ................................................................................. 10
5.3.3 试验方法与步骤 ................................................................................. 10
5.3.4 试验测试数据..................................................................................... 10
5.3.5 试验测试数据分析...............................................................................11
第 2 页 共 12 页
非线性器件的 IP3、IM3 及相关参数
1 概述
1.1 概述
本文主要论述射频链路设计中,非线性器件经常使用的 IP3、IM3 及相关参数的意义、
计算方法。并以试验方法验证部分参数。
射频链路中非线性器件一般指:RF Amplifier、Mixer、Attenuator 等器件。本文中涉及
的非线性器件的参数主要为 OIP3、IIP3、IM3、2nd Order Harmonic、3rd Order Harmonic 等。
1.2 参考文献
1. 高频电子线路,张肃文、陆兆熊,高等教育出版社;
2. Third Order Intercept Measurements;
3. Basic Concepts in RF Design;
4. Analysis of Cascaded Noise Factor and Intercept Points for Voltage-Defined Stages;
注:参考文献中 3、4、5 可在 www.yahoo.com
上 Advanced Search(选中 An exact phrase match)
中用关键词“Cascade Input IP3 Calculation”查找到。
2 非线性器件分析
2.1 非线性器件分析方法
非线性器件有多种分析方法,比如:幂级数分析法、指数函数分析法等。在大部分的“高
频电子线路”教科书中都有非线性器件分析方法详细介绍。
本文采用幂级数分析法分析非线性器件的特性。
2.2 非线性器件特性的幂级数分析
设某一非线性器件的输入信号为
v
、输出信号为
(
)
vfy = 。如果
(
)
vf 的各阶导数存在,
则该该函数可以展开成以下幂级数:
(
)
L++++++==
5
5
4
4
3
3
2
210
vavavavavaavfy (2-1)
式(2-1)中,如果级数的项数取的过多,将给计算带来很大麻烦。而且,从工程计算角度
看,也没有这种必要。因此,在实际应用中常常只取级数的若干项即可。
在本文中,只取式(2-1)中级数的前四项来做非线性器件特性的分析。亦即,非线性器件
的输入信号、输出信号之间的幂级数关系为:
(
)
3
3
2
210
vavavaavfy +++== (2-2)
设输入信号为:
tVtVv
mm 2211
coscos ωω += (2-3)
将式(2-3)代入式(2-2),求出非线性器件的输出。再用三角公式将各项展开并加整理,得:
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johnlidezhi
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