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三阶截点(Third-order intercept point)

2014-06-16 15:32阅读:
  在电信学中,三阶截点(IP3或TOI)是弱非线性系统或设备的一个测量指标,例如RF接收器,线性放大器和混频器。它是基于这样一种理念:设备的非线性特征可以使用低阶多项式模型,导出泰勒级数展开来表征。截点是一个纯粹的数学概念,并不对应于实际设备功率水平。在很多情况下,它高于设备容许的最大功率。
三阶截点定义
  截点有两种定义:
  基于谐波(harmonics):设备单音输入。N阶非线性出现在单音输入的N次谐波。
  基于互调(intermodulation products):设备双音(频率接近)输入。N阶互调出现在双音输入的N阶谐波互调(mf1+nf2,m+n=N)。这种方法的优点在于它不限于宽带设备,常用于无线电接收器。
  值得注意的是这两个定义在现有的方程、模型或测量数据下相差4.8db(10 log10 3)。截点的定义是输出功率与输入功率对数坐标上非线性曲线(输入信号产生的n次分量曲线)和线性曲线(单音信号输入的线性放大曲线)的交点得出。在一个对数坐标上,n次指数曲线可转化为斜率为n的直线。因此,线性放大信号的斜率为1。三阶线性系统,斜率(IM3)为3。三阶截点表示为(IIP3 / OIP3)。
三阶截点(Third-order intercept point) - cqy-chenqiyao - 屈直徘徊,醉生梦死
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  实际应用
  截点的观念是来自于假定的弱非线性系统,这就意味着更高阶非线性特性小到可以忽略不计。在功率放大器实际测量和应用中,设备在整个输入功率范围内有可能不能保持假定的弱非线性特征。因此,测量和仿真的数据可能会偏离斜率为n的曲线。确定三阶截点坐标图一般是通过测量尽可能小的输入功率水平(这个功率水平取决于设备容许的最低输入功率和噪声)。比较经常犯的错是,在斜率不为1的线性曲线或输入功率很高的情况下测量数据。
  作为评估产品非线性度的一个指标,三阶截点是很有用的。TOI越高,表示设备线性范围越宽。
  三阶截点指标比P1DB指标高9.6DB。
  理论计算
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  TOI:
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  P1DB:
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注:转载自http://cqy-chenqiyao.blog.163.com/blog/static/66857812201182392320141/

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