三阶交调和1db压缩点
1dB压缩点

1dB压缩点(P1dB)是输出功率的性能参数。
压缩点越高意味着输出功率越高。
P1dB是指与在很低的功率时相比增益减少1dB时的输入(或输出)功率点
截止频率指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。
通常以1dB或3d 相对损耗点来标准定义。
相对损耗的参考基准为:低通以DC处插损为基准,高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准
插入损耗由于滤波器接入电路产生的电流、电压损耗叫做滤波器的插入损耗,干扰滤波器应对干扰频率的信号有尽量大的插入损耗。
测量滤波器的插入损耗应采用源和负载阻抗的比值为0.1:100(或反过来)的条件来测,这时可以得到最坏条件下的结果,也就是最保险的结果。
定义为IL=-10log(Po/Pi)
纹波指1dB或3dB带宽(截止频率)范围内,插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰峰值
带内波动:带内波动指工作频段内最大最小电平之间的差值。
带内波动是指在滤波器的通带内信号上下起伏的范围,通常用dB表示。
它反映放大器的线性失真,一般要求带内波动在+/-0.5dB以内。
当超出容差范围时,相当于有强干扰,影响接收
:
衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。
理想匹配VSWR=1:1,失配时VSWR>1。
对于一个实际的滤波器而言,满足VSWR<1.5:1的带宽一般小于BW3dB,其占BW3dB的比例与滤波器阶数和插损相关。
几种常见的射频电路类型及主要指标

几种常见的射频电路类型及主要指标1. 低噪声放大器(LNA)LNA 是一种特殊的放大器,主要用于射频接收机前端,将天线接收的信号以小的噪声和大的增益进行放大,对提高接收信号质量,降低噪声干扰,提高接收灵敏度有着极其重要的意义,它的性能好坏关系到整个通信系统的质量。
低噪声放大器的主要指标有:噪声系数(NF)、增益(Gain)、输入输出阻抗匹配程度(S11、S22、输入输出回波损耗或输入输出VSWR)、线性性能(三阶交调点和1dB压缩点)、反向隔离(S12)等。
由于LNA位于邻近天线的最前端,它的性能好坏会直接影响接收机接收信号的质量。
为了保证经天线接收的信号能在接收机的最后一级得到恢复,LNA 需要在放大信号的同时产生尽可能低的噪声和失真。
因此,在生产测试中,我们主要关注LNA的增益和噪声系数这两个参数。
2. 射频功率放大器(PA)射频功率放大器用于发射机的末级,它将已调制的频带信号放大到所需要的功率值,送到天线中发射,保证在一定区域内的接收机可以收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。
不同的应用场合对发射功率的大小要求不一,如移动通信基站的发射功率可达上百瓦,卫星通信的发射功率可达上千瓦,而便携式无线通信设备却只需几十毫瓦到几百毫瓦。
射频功率放大器的主要指标有工作频段、输出功率、功率增益和增益平坦度、噪声系数、输入输出驻波比、输入输出三阶交调点、邻道功率比、效率等。
与低噪声放大器相比,射频功率放大器除了要满足一定的增益、驻波比、带宽,还要有高的输出功率和转换效率及小的非线性失真。
3. 射频滤波器射频滤波器主要用于滤去不需要的信号保留有用信号,是具有选频特性的二端口器件,它对通带内频率信号呈现匹配传输,对阻带频率信号失配而进行发射衰减,从而实现信号频谱过滤功能。
根据不同的选频特性,滤波器可以分为低通、高通、带通和带阻滤波器,这是最基本的四种滤波器。
图1归纳了四种滤波器的衰减系数与归一化角频率的关系。
三阶交调和1db压缩点解析

三阶交调和1db压缩点解析标题:深入解析三阶交调和1dB压缩点引言:在电子通信和射频工程领域,三阶交调和1dB压缩点是常用的性能评估参数。
本文将深入探讨这两个概念的多个方面,从简到繁地介绍其基本原理、应用领域、测量方法以及对系统性能的影响。
通过本文的阅读,您将获得对三阶交调和1dB压缩点更全面、深刻和灵活的理解。
一、三阶交调的基本原理1. 三阶交调现象的定义2. 三阶交调的原因和产生机制3. 三阶交调的数学模型和公式推导4. 三阶交调的特征与表征方法二、三阶交调的应用领域1. 无线通信系统中的三阶交调问题与解决方法2. 射频功率放大器中的三阶交调问题与解决方法3. 其他相关应用领域的案例分析三、三阶交调的测量方法1. 传统的三阶交调测量方法和设备2. 基于数字信号处理的三阶交调测量方法和技术3. 测量误差和不确定度的分析和处理四、三阶交调对系统性能的影响1. 三阶交调对无线通信系统性能的影响2. 三阶交调对射频功率放大器性能的影响3. 其他系统性能参数与三阶交调的相关性五、1dB压缩点的基本原理1. 1dB压缩点的定义和意义2. 1dB压缩点的数学模型和公式推导3. 1dB压缩点与线性性能的关系六、1dB压缩点的测量方法1. 传统的1dB压缩点测量方法和设备2. 基于矢量信号分析仪的1dB压缩点测量方法和技术3. 不同类型系统中的1dB压缩点测量技巧和注意事项七、1dB压缩点对系统性能的影响1. 1dB压缩点对系统动态范围的限制2. 1dB压缩点与系统灵敏度和干扰抵抗能力的关系3. 其他系统性能参数与1dB压缩点的相关性结论:通过本文对三阶交调和1dB压缩点的深入解析,我们了解了它们的基本原理、应用领域、测量方法以及对系统性能的影响。
三阶交调和1dB压缩点是评估电子通信和射频系统性能的重要指标,深入理解并针对其进行优化将有助于提高系统的性能和可靠性。
在实际应用中,我们需要综合考虑三阶交调和1dB压缩点与其他系统性能参数之间的关系,以达到最佳的系统设计和运行效果。
什么是1dB增益压缩点?要如何测试

什么是1dB增益压缩点?要如何测试半导体器件是现代电子工业中十分耀眼的明星,近几十年得到了长足的发展,凭借诸多优势,已广泛应用于控制、转换、放大、运算等功能电路,一直以来备受人们的青睐。
爱它就要接受它的缺点,任何事物都有自己的缺点,半导体器件也不例外。
对于本文所涉及的射频放大器等有源器件,非线性就是其缺点之一。
非线性是PA、LNA等射频有源器件绕不开的话题,虽然不可避免,但仍然希望尽量保持在比较低的水平,以降低对系统的影响。
衡量非线性特性的参数较多,其中1dB增益压缩点通常是必测的项目。
非线性是如何产生的,为什么会引起增益压缩,如何测试1dB增益压缩点,这将是下文要重点介绍的内容。
1. 非线性是如何产生的?半导体器件之所以得到广泛的应用,原因之一就是能够被“控制”,为人们所用。
对于一个基本的晶体管,以场效应管为例,通过控制栅极的供电便可以控制晶体管的导通与关断,可以控制漏源之间电流的大小。
晶体管可用于设计射频放大器,晶体管转移特性曲线的斜率(跨导) 在一定程度上决定了放大器的增益。
然而,晶体管的转移特性曲线并非是线性的,这意味着放大器的增益也不是恒定的。
图1. 晶体管DC特性曲线及信号放大示意图以共源极放大器为例,栅极作为交流信号输入端口,放大后的信号由漏极输出。
当设计好直流工作点Q时,射频信号会叠加在栅极的工作点电压上,然后经过放大输出。
图1给出了晶体管典型的转移和输出特性曲线以及交流信号被放大的过程示意图。
当射频输入信号比较小时,如果直流工作点选择得合适,则映射到转移特性曲线上的区域接近于线性,可以近似认为信号是线性放大的。
随着射频信号的功率不断增大,映射到转移特性曲线上的区域逐渐呈现为非线性,此时放大的波形已与输入信号有明显不同,失真越来越明显。
这种失真并不是波形整体放大或缩小这种线性失真,而是非线性的失真。
以图1为例,考虑一种极端的情况:假设已经选定直流工作点,当输入信号增大到使得栅源电压Vgs在部分时刻低于导通阈值电压时,在这些时刻晶体管就会关闭,当然也就没有输出波形,因此输出波形会严重失真,这也意味着放大器已经处于严重的非线性工作状态!如果直流工作点选择得合适,放大器可能在很宽的输入功率范围内都不会存在明显的非线性失真;而如果选择得不合适,比如靠近导通阈值电压,那么即使输入信号较小,也可能会存在明显的非线性失真。
射频放大器的9个主要性能指标

射频放大器的9个主要性能指标RF PA(radio frequency power amplifier)是各种无线发射机的重要组成部分。
在发送机的前级电路中,调制振荡电路产生的射频信号的功率非常小,需要经过一系列放大一缓冲级、中间放大级、最终级的功率放大级,得到足够的射频功率后,提供给天线进行辐射。
为了得到足够大的射频输出功率,射频功率放大器常常扮演着不可或缺的作用。
那么,射频放大器的主要指标有哪些呢?射频放大器结构射频放大器的9个主要性能指标1、输出功率和1dB压缩点(P1dB)输入功率超过一定值时,晶体管的增益开始下降,最终输出功率饱和。
如果放大器的增益偏离常数或低于其他小信号增益1dB,这个点就是1dB压缩点(P1dB)。
放大器的功率容量通常用1dB的压缩点表示。
2、增益工作增益是测量放大器放大能力的主要指标。
增益的定义是放大器输出端口传输到负载的功率与信号源实际传输到放大器输入端口的功率之比。
增益平坦度是在一定温度下放大器增益在整个工作频带内变化的范围,也是放大器的主要指标。
3、工作频率范围一般是指放大器的线性工作频率范围。
当频率从DC开始时,放大器被认为是直流放大器。
4、效率放大器是功率元件,所以需要消耗供电电流。
因此,放大器的效率对整个系统的效率非常重要。
功率效率是放大器的高频输出功率与提供给晶体管的直流功率之比。
NP=RF输出功率/直流输入功率。
5、交条失真(IMD)交条失真是具有不同频率的两个或更多个输入信号通过功率放大器而产生的混合分量。
这是因为放大器的非线性特点。
其中,三阶交条产物特别接近基波信号,影响最大,因此交条失真中最重要的是三阶交,当然,三阶交条产物越低越好。
6、三阶交条截止点(IP3)图2中基波信号的输出功率延长线与三阶交条延长线的交点称为三阶交条截止点,用符号IP3表示。
IP3也是放大器非线性的重要指标。
输出功率一定时,三阶交条截止点的输出功率越大,放大器的线性度越好。
1db压缩点测量方法

1db压缩点测量方法1db压缩点测量方法介绍1db压缩点测量方法是一种广泛应用于信号处理领域的测试技术,用于确定设备在不同输入功率水平下的线性度能力。
通过测量设备的输出信号,我们可以了解其在不同输入功率下是否会出现非线性失真。
压缩点测量方法1.确定测试信号在进行压缩点测量之前,需要选择一个合适的测试信号。
常见的测试信号包括正弦波、白噪声等。
选择合适的测试信号可以更好地反映出设备在不同输入功率下的响应。
2.设置输入功率水平进行压缩点测量时,需要逐步增加输入功率。
通常从较低的功率水平开始,每次增加一定的功率步长。
在每个功率水平上,测量设备的输出信号。
3.测量输出信号使用合适的测量设备,如功率计或频谱分析仪,测量设备在每个输入功率水平下的输出信号。
记录下每个功率水平对应的输出信号强度。
4.绘制压缩点曲线使用测量结果,可以绘制出所谓的“压缩点曲线”。
该曲线显示了设备在不同输入功率下的输出信号强度。
观察曲线可以得出设备的线性度能力以及非线性失真点。
压缩点测试技巧进行1db压缩点测量时,还有一些技巧可以提高测试的准确性和精度。
•调整功率步长当测试信号的功率较低时,可以使用较小的功率步长,以便更准确地测量设备的非线性失真点。
当信号的功率较高时,可以适当增大功率步长,以提高测试的效率。
•测量多个频率不同频率下,设备的线性度能力可能有所不同。
因此,在压缩点测量时,可以选择多个频率进行测试,以更全面地了解设备的性能。
•平均多次测量结果通过进行多次测量,并对测量结果进行平均,可以减小测量误差并提高测试的可靠性。
总结1db压缩点测量方法是一种用于确定设备线性度能力的有效测试技术。
通过逐步增加输入功率,并测量设备的输出信号,我们可以了解设备在不同功率水平下的线性响应。
要提高测试的准确性和精度,可以调整功率步长、测量多个频率,并平均多次测量结果。
希望本文为您介绍了1db压缩点测量方法并提供了一些相关的测试技巧。
以上信息仅供参考,具体的测试过程和参数设置可根据实际需求进行调整。
P1dB的级联公式

P1dB的级联公式今天有同学在后台问我,知不知道计算级联P1dB的公式。
看到这个问题的时候,我第一感觉,就是没见过这个公式啊。
不了解这个公式,主要有以下几点原因:(1) P1dB压缩点,主要和末级放大器的P1dB压缩点相关;所以,如果前级放大器未在末级放大器之前压缩,就可以把末级放大器的P1dB压缩点作为整个链路的P1dB压缩点。
(2) 在接收链路中,抗干扰性主要和IP3(三阶交调截点)有关,而不会和P1dB压缩点联系起来。
(3) 在各种书籍中,只见过IP3的级联公式,没有见过P1dB的级联公式。
不过,在互联网上搜索,还是能找着相关内容的。
什么是P1dB和IP3?放大器在工作在线性状态时,其在固定频率处的增益是不变的;但是随着输入功率的增加,放大器开始进入非线性状态,增益开始压缩,当实际增益比线性增益下降1dB时,我们称该点为P1dB压缩点。
因放大器有输入输出端,P1dB压缩点由分为输入P1dB压缩点和输出P1dB压缩点。
放大器工作在非线性状态时,当输入两个单音信号时,其三阶交调产物会随着输入功率的增加而增大,而且输入功率增加1dB,三阶互调产物增加3dB;其增加的速度要大于基波增加的速度。
随着输入功率的增加,基波的幅度会被三阶互调产物的幅度追上,两者相交的点即定义为三阶交调截点(IP3)。
同样,因放大器有输入输出端,IP3分为输入IP3和输出IP3.在有的书籍中,指出一般情况下,IP3会比P1dB高10~15dB。
但这只是经验值,具体还要看放大器厂家的手册。
我记得的特例,就是avago(现在已叫broadcom)的MGA68563,其OP1dB点和OIP3点在某些频率点基本是相等的。
P1dB和IP3的级联公式假设有一两级的电路,增益和输出三阶交调截点分别为G1、OIP1以及G2、OIP2.则整个级联电路的OIP3为:其中,上面的值均为线性值,就是需要把dB值换算成线性值。
P1dB的级联公式P1dB的级联公式,可以由以下两种方法来估计:(1) 直接套用OIP3的级联公式,用IP1dB来代替OIP3。
射频中常见指标分析报告

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:P rms平均功率:系统的实际输出功率。
P peak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。
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三阶交调和1db压缩点
三阶交调和1db压缩点是无线通信中两个重要的性能指标。
本文将分
别介绍它们的定义、计算方法以及对无线通信系统的影响。
一、三阶交调
1. 定义
三阶交调是指在非线性系统中,当两个或多个频率相近的信号同时输
入时,会产生新的频率成分,这种现象称为交调。
其中,三阶交调是
指在非线性系统中,当两个或多个频率相近的信号同时输入时,会产
生新的频率成分,其频率为输入信号频率之和或差两倍。
2. 计算方法
三阶交调可以通过计算第三次谐波与原始信号之间的比值来表示。
具
体地说,在一个非线性系统中输入两个频率为f1和f2的正弦波信号,则输出信号可以表示为:
Vout = A1sin(2πf1t) + A2sin(2πf2t) + B3sin(2π3f1t) +
B4sin(2π3f2t) + B5sin(2π(f1+f2)t) + B6sin(2π(f1-f2)t)
其中A1、A2分别表示输入信号幅度,B3-B6表示产生的新频率成分幅度。
根据上式可得:
B5 / A1A2 = (9/8) (A1 / A2)^2
B5 / A2A1 = (9/8) (A2 / A1)^2
由此可见,三阶交调与输入信号幅度的平方成正比。
3. 影响
三阶交调会导致系统的非线性失真,降低系统的动态范围和灵敏度。
在无线通信系统中,三阶交调会导致接收机产生杂散信号和失真,从而降低接收质量和传输速率。
因此,在设计无线通信系统时需要考虑三阶交调的影响,并采取相应的措施来减小其影响。
二、1db压缩点
1. 定义
1db压缩点是指在放大器输入输出特性曲线上,当输出功率下降1db
时对应的输入功率。
通俗地说,就是放大器开始出现非线性失真的临
界点。
2. 计算方法
1db压缩点可以通过实验或仿真得到。
具体地说,在一个放大器中输
入不同功率的正弦波信号,并测量输出功率,则可以得到放大器输入
输出特性曲线。
在该曲线上找到输出功率下降1db对应的输入功率即为1db压缩点。
3. 影响
1db压缩点是衡量放大器线性度的重要指标。
当输入信号功率超过
1db压缩点时,放大器会出现非线性失真,导致输出信号失真和杂散。
因此,在无线通信系统中,需要选择具有较高1db压缩点的放大器,并适当控制输入信号功率,以保证系统的线性度和传输质量。
综上所述,三阶交调和1db压缩点是无线通信系统中两个重要的性能指标。
三阶交调反映了系统的非线性失真程度,而1db压缩点则反映了放大器的线性度。
在设计无线通信系统时需要考虑它们的影响,并
采取相应的措施来优化系统性能。