射频中常见指标分析.doc
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1、1.功率,功率电平,最大输出功率在射频通信电路中,数字信号传输的是状态,而射频信号传输的是能量,我们一般不用电压或电流描述信号,而是用功率电平来描述,单位用分贝(dB)来表示。电平指的信号的电流、电压或者功率与某一基准值的比值取对数。功率电平与功率(瓦特)的转换如下:增益即放大倍数。正整数换算成分贝值的计算公式如下:一个部件的ALC功率就是它的最大输出功率。最大输出功率指的是增益为最大时,满足系统其他所有指标要求时,系统所能达到的最大功率电平。2.带内波动带内波动又称增益平坦度,指有效频带内或信道内最大增益与最小增益的差值。电路中的滤波模块、功能模块的匹配都会影响整个链路的波动。3.峰均比峰均
2、比(PAR)定义为某个概率下的峰值功率与平均功率的比。计算公式如下:Prms平均功率:系统的实际输出功率。Ppeak峰值功率:以某种概率出现的冲激瞬时值。从时域观察,经过调制以后,信号的包络变化并非恒定的,信号的瞬时功率也并非恒定,出现的概率也不尽相同。各种概率下的峰均比曲线就形成了CCDF曲线(互补积分曲线),下图所示Aglient仪器上的CCDF曲线,从上面可以读出各种概率下的峰均比。我们常看的是0.01%概率下的峰均比。峰均比一般用来评价非理想线性的影响。峰均比越大,应用相同非线性器件需要的功率回就退越多。4. 1dB压缩点1dB压缩点,定义为增益压缩1dB时,输入或输出的功率值。增益压
3、缩1dB时的输入电平称为输入1dB压缩点,此时的输出电平称为输出1dB压缩点,又称为P-1。下图非常形象的描述了1dB压缩点的概念,横轴为输入功率Pout,纵轴为输出功率 Pin,那么坐标平面的曲线表示的是增益曲线(dB)。理想的增益曲线(ideal)应该是一条直线,但是现实中,由于器件的非线性,实际的增益曲线 (real)并不是一条直线。实际的输出功率不可能随输入功率的增加一直成比例的放大,当输入信号增大到一定程度,器件会饱和,输出不再增加。 1dB压缩点越高,意味着器件的输出功率越高,线性放大范围越大。 5.三阶交调 交调或者互调指的是两个频率为f1和f2(基频信号)信号,在经过一个非线性
4、系统后,产生频率分量m*f1n*f2(m,n=0,1,2,)的现 象。其中m+n的值称为分量的阶,比如f1+f2称为2阶分量,2f1-f2称为3阶分量。由于3阶分量2f1-f2和2f2-f1离输入信号f1和f2 最近,一般不可能滤除掉,成为主要考虑的干扰信号。双音信号经过一个非线性放大系统后的交调分量情况如下图所示。 射频指标中常见的交调指标有IP3(IIP3、OIP3)、IMP、IM(或IMD),他们的定义分别是:IP3,Third-order Intercept Point,3阶截获点,是一个理论值,定义为基频增益变化曲线与3阶交调信号增益变化曲线相等时的功率。它是一个表示线性度或失真性能
5、的参数,IP3越高表示线性度越好和更少的失真。IIP3,Input Third-order intercept point,即输入3阶截获点,定义为基频增益曲线与3阶增益曲线的相等时的输入功率。从图下所示增益曲线可以推导出IIP3的计算公式,已知A点的输入 功率Pin,利用斜率、IM和相似三角形的比例关系,可以推导出其计算公式为IIP_3=P_in+IM/2P_in=P_out-GIIP_3=OIP_3-GOIP3,Output Third-order intercept point,即输出3阶截获点,定义为基频增益曲线与3阶增益曲线的相等时的输出功率。计算公式为:OIP_3=P_out+IM
6、/2IMP,3rd order intermodulation product,即三阶交调产物,如下图输出频谱曲线所示的IMP值,它是从频谱上读取到三阶交调频率上功率值。IM或IMD是交调抑制,定义为输出功率与交调产物的功率差,计算公式为:IM(dBc)=PO-IMP 在调试过程中我们经常会碰到IP3临界或者不够的情况,常常需要用到IP3级联公式来分析。从公式中我们可以看出级联的非线性器件越多,总的IP3越差,而且末级的IP3对整个链路的IP3影响最大。常见射频性能指标解析(二) 2013-06-04 14:04 加入收藏 转发分享人人网开心网新浪微博搜狐博客百度收藏谷歌收藏qq书签豆瓣淘江湖
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