三阶互调
三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1，他与F2产生了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被称为三阶互调信号，它是在调制过程中产生的。又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。由于F2，F1信号比较接近，也造成2F1-F2，2F2-F1会干扰到原来的基带信号F1，F2。这就是三阶互调干扰。既然会出现三阶，当然也有更高阶的互调，这些信号不也干扰原来的基带信号么？其实因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱，所以三阶互调是主要的干扰，考虑的比较多。不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。这些互调产物会降低许多通信系统的性能。
当两个或多个干扰信号同时加到接收
机时，由于非线性的作用，这两个干
扰的组合频率有时会恰好等于或接近
有用信号频率而顺利通过接收机，其
中三阶互调最严重。
目录
??三阶互调干扰
??定量分析
??危害性
??消除方法
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三阶互调干扰编辑本段回目录
三阶互调是指当两个信号在一个线性
系统中，由于非线性因素存在使一个
信号的二次谐波与另一个信号的基波
产生差拍（混频）后所产生的寄生信
号。比如F1的二次谐波是2F1，他与
F2产生了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一
个信号是基波信号（一阶信号），他
们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被
称为三阶互调信号，它是在调制过程
中产生的。又因为是这两个信号的相
互调制
而产生差拍信号，所以这个新
互调干扰三阶互调干扰
产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。由于F2，F1信号比较接近，也造成2F1-F2，2F2-F1会干扰到原来的基带信号F1，F2。这就是三阶互调干扰。既然会出现三阶，当然也有更高阶的互调，这些信号不也干扰原来的基带信号么？其实因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱，所以三阶互调是主要的干扰，考虑的比较多。不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。这些互调产物会降低许多通信系统的性能。
所表明的是确切含义是，一个线性系统所包含的非线性系数的大小。这个指标对于大动态放大器是一个非常重要的技术指标。测试这项指标使用的测试仪器主要是频谱分析仪。对于不同指标要求的三阶互调失真，需使用不同性能的频谱分析仪，对三阶互调失真要求越高，对频谱分析仪的要求就越高。在60-70dB 的三阶互调失真，用Agilent 的8591就可以分析。
定量分析编辑本段回目录
为了提高频道利用率，移动通信系统通常采用多频道共用的组网方式，由M 个移动台共用N 个频道(M ＞＞N)，移动台通过基地台选择的某个空闲频道进行通信，当一个移动通信系统岸N 个等间隔配置工作频道时，整个系统的互调干扰大致可分为：由移动台接收机形成的互调干扰；由基地台接收机形成的互调干扰；由基地台发射机
互耦形成的互调干扰；由移动台发射机互耦形成的互调干扰；由移动台、基地台发射机互耦、在移动台发射机形成的互调产物对移动台接收的干扰；由基地台、移动台发射机互耦、在基地台发射机形成的互调产物对基地台接收的干扰。下面就上述六类互调干扰做简要的定量分析。
（1）由移动台接收机形成的互调干扰
当基地台几个频道同时发信时，由移动台收信部分前端电路的非线性所产生的互调干扰属于同频干扰。
（2）由基地台接收机形成的互调干扰
当两个或两个以上移动台在临近基地台的区域内同时发信时，同样会使基地台接收机形成互调干扰。这类干扰的EI 和EC 无关，而式(2)中的D(N ，P)项可以不考虑。当EI=EIMAX 、EC=ECMIN 时，例如有M1、M2、M3和M4四个移动台同时工作，其中M1、M2、M3在基地台附近，而M4在服务区边缘(ECMIN ≈ES ，ES 为接收机的灵敏度指标)，
（3）由基地台发射机互耦形成的互调干扰
定量分析
此类干扰对于本系统移动台属于同频干扰。如果系统的所有频道都在工作，只要互调产物比信号低15dB 以上，干扰产物对移动台接收机输出信扰比影响就不大。但若有某个频道不工作，例如对N=4的系统，fBT1、fBT2、fBT3工作，fBT4不工作，三阶互调Ⅱ型产物：fBT2+fBT3-fBT1=fBT4=fMR4，有可能造成移动台接收机错停频道及呼损。对于相邻系统来说，此类干扰属于杂散辐射，必须比在波功率低60dB 以上(或小于25uw)。
（4）由移动台发射机互耦形成的互调干扰
设基地台附近有两个移动台、在系统服务区边缘有一个移动台同时工作(如图2所示)。由基地台附近的两个移动台发射机互耦形成的互调产物有可能影响基地台对来自服务区边缘的那个移动台信号的正常接收。此类干扰时一种瞬间随机干扰，当移动台较少时，影响不大。
（5）移动台、基地台发射机互耦，在移动台发射机形成的互调产物对移动台接收的干扰
（6）由基地台、移动台发射机互耦、在基地台发射机形成的互调产物对基地台接收的干扰
总之，较严重的干扰是（1）、（2）、（4）类干扰，在进行工程设计时必须认真进行定量分析。
危害性编辑本段回目录
人们对互调干扰有错误的认识，认为干扰是对别的寻呼台干扰，其实不然，互调干扰大概有以下几种危害。
1、对发射机的危害
当发信机调试好后，它的工作频率fO 是处在输出电路的最佳谐振点上。这时电路的电流应是最小。反之，电路工作失谐，元件发热严重，大大增加发信机的故障率，减少其寿命。
2、降低有效功率
互调干扰
发射机的功率测量采用直通式功率计，有一定的带宽（有的带宽达1千MHz ）。由于功率是频谱能量的积分，所以，直通式功率计测出来的功率是有效主频功率和无用的互调产物功率
总和。如功率计显示100W ，有可能实际主频fO 的功率仅有80W 。其余20W 是互调产物的功率以及杂波分量之功率（见图2）。 3、畸变主频fO 的频谱
主频频谱畸变后（见图3），使Bp 机收到射频的信号，经解调，数据相位将发生严重的抖动，使BP 机产生误码。（标准的抖动应小于1/4t ）。结果是大大减少了系统覆盖的范围。 4、干扰空间电波秩序
互调产物也是由发射机发出的射频能量信号，该信号与另一台发射机再次互调，还会产生另一个互调产物。所以，在发射机多的基站上空，有许许多多无序频谱能量，有的人称之为背景噪声。这些信号，与其它差转接收机频率或寻呼Bp 机频率相同的概率非常之大。因而，治理由互调干扰引起空间电波秩序紊乱是刻不容缓的。
消除方法编辑本段回目录
合理地分配频率资源，发射机与发射机之间拉开距离，是解决互调干扰最有力的方法。但是，由于频率资源紧张，可安放基站的有利制高点也有限，从而使许多发射机拥挤在一块，势必产生空间污染。为此，国家无委[1998]101号文件规定了寻呼发射机应加装单向器或单向器与滤波器的组合器件，以及一系列相关的技术标准。下面对几种抗干扰器件作简单介绍。 1、单向器
单向器又称单向滤波器、单向隔离器。它是从微波器件—环行器原理上发展起来的，专门为无线寻呼发射机设计，具有吸收从外界通过天馈系统进入发射机的干扰信号之能量，以及有保护发射机，减少故障率等功能。
单向滤波器由精密烧结和研磨的旋磁、恒磁为主，配以微带电感、电容、电阻、腔体等组成耦合、谐振、滤波电路。在旋转磁场作用下，电磁波信号具有单向传递的特性。信号旋转120度几乎无损伤地从输出端出去；外界的信号，从输出端进入，同方向旋转120度进入吸收端变为热能散发掉（见图4）。
互调干扰
单向器
单向滤波器的电气特性：要求正向插损非常小，小于0.3∽0.5bB ；而反向特性要求吸收能量越大，频率带宽越宽越佳，要求在20MHz 带宽内，能降低能量25dB 以上。所以说，单向滤波器是有吸收在发射机主频率左右由外界倒灌进入的干扰信号，以至抑制互调产物的功能。
单向器的技术指标主要有三项： （1）正向插入损耗
发射机加上单向器后，将损失功率0.3∽0.5dB （对于100W 发射功率来说约7∽10W ）。 （2）反向隔离度和反向隔离带宽
这项指标是指吸收外界干扰信号的能力，国家无委的Ⅱ类标准为中心频率fo ±10MHz 带宽之内应优于25dB ，fo ±5MHz 带宽之内优于30dB 。
Ⅲ类单向器采用双结方式（即两个单向器复合而成），其该项指标可以做到fo ±10MHz 带宽之内优于40dB ，而fo ±5MHz 带宽之内优于50dB 。由于插损比较大（两个单向器之插损），用户不愿接受。 （3）驻波比
驻波比是评价单向器接口是否匹配地一个重要指标。小于1：2：1，做得好的小于1：1：1。即在100W 发射功率时,反射功率不大于0.8W 。 2、带通滤波器
在抑制杂波和抵抗外界干扰的作用中，带通滤波器与单向器的作用互补。单向器是带内单向滤波，而滤波器是带外的双向滤波（特性曲线见图5a 和图5b ）。
常用的滤波器分为多腔镙旋滤波器和单腔同轴滤波器（俗称炮筒）。前者体积小，热稳定性好，缺点是3dB 带宽较宽，后者恰好相反。
在抑制互调干扰的作用上，由于滤波器有一衰减很小的通带，所以，当两个产生互调干扰的发射机频率相邻很近时，是不能消出互调干扰和互调产物的。 评价滤波器性能的技术指标也有三项： （1）插入损耗要求0.3∽0.4dB 。
（2）25dB 带宽指的是阻带特性在衰减25dB 时带宽越窄越好。 （3）驻波比应小于1：2：1。
带通滤波器
3、隔离滤波器（即单向器+滤波器） 隔离滤波器是由单向器和腔体滤波器的组合而成，它集中了两者的优点，使其隔离带宽非常宽，隔离度非常深，对杂波和互调干扰的抑制有很好的功效。隔离滤波器的正向特性曲线相近于滤波器的特性曲线，而反向特性曲线如图6。
（1）正向插入损耗
国家无委标准为小于1dB ，实际上做得好的可小于0.7dB 。(在100W 发射功率下约15W)。 （2）反向隔离度
带宽大于200MHz ，而衰减最差处（中心频率左右）的衰减也就大于30dB 。好的可达40dB 以上。
（3）驻波比应小于1：2：1
互调干扰是指几个不同频率的信号通过非线性电路时，会产生与有用信号频率相同或相近的频率组合，而对通信系统构成的一种干扰。根据IS95规范和国家无委的检测标准，GSM 直放站产生的杂散和互调信号在9KHz-1GHz 时小于-36dBm ，在1GHz-12.75GHz 时小于-30dBm 。
在移动通信系统中，互调产生的原因有三方面：发信机互调、接收机互调和外部效应引起的互调。
直放站的杂散和互调的产生主要来自于直放站内部的功放模块。发射机互调是由于直放站在多个发信机（载波）同时工作时，因合路器系统的隔离度不够而导致信号相互耦合，干扰信号侵入发射机末级功率放大器，从而与有用信号之间合成互调产物，并随有用信号发射，造成干扰。接收机互调主要是由高放级及第一混频级电路的非线性所引起。外部效应引起的互调主要是由于发射机馈线、高频滤波器等无源电路接触不良，以及由于异种金属的接触部分非线性等原因，使强电场的发散信号引起互调，产生干扰源。
当有多个频率信号通过非线性电路时，便会相互调制产生互调失真，以二阶和三阶失真幅度为最大，阶数越高失真越小。二阶互调fa+fb 、fa-fb 等，因其频率远离主导信号频率fa 、fb ，可不考虑：三阶互调的两种模型2fa-fb 、fa+fb-fc ，因其频率接近或等于主导信号频率，对通信的影响最大；三阶以上互调失真幅度较小，均可不考虑。移动通信设备主要考虑三阶互调的影响。
（1）互调干扰对系统的影响：
对其它运营商的影响：当一个运营商(移动或联通)开通了一台杂散和互调较高的直放站时，互调和杂散信号落在本运营商的频带外，会对附近另一个运营商的下行信号造成同频干扰。 如：运营商A 欲在一四层楼上安装一台直放站，杂散和互调为-36dBm （满足无委指标），杂散和互调信号和有用信号一起通过17dBi
的业务天线发射，那么杂散和互调信号在天线
隔离滤波器原理
正面的输出强度为-18dBm，根据自由空间无线信号传播公式可知，相距10米衰减大约50dB，相距100米衰减大约70dB，相距1公里大约衰减90dB；可以算出对其它运营商的下行信号带来的同频干扰。在无阻挡环境下天线正前方100米以内同频干扰大于-88dBm，这时如果另一运营商的信号强度低于-79dBm，使得载波干扰比低于9，就会造成无法接通的情况发生。因此，在做室内或室外直放站工程时，控制各运营商的设备及天线的距离，对避免干扰非常重要。
2）对相邻基站小区的影响：
在使用大功率宽带直放站时，互调指标比较高，由于带宽选择直放站所有的信道都共用一个功放模块，而后级的滤波器是一个宽带滤波器，对通带内的互调信号没有抑制作用，因此很难满足IS95规范对互调信号的要求。如果恰好能接收到附近本运营商基站的同频信号，输出时后级宽带滤波器对它们不产生任何抑制，那么会产生严重的同频干扰。
假设直放站输出功率10W，一般三阶互调40dBc，三阶互调实际输出电平（0dBm），如施主基站使用80、84两个载波，三阶互调信号就回落在76和89两个载波上，通过17dBi 的天线向外发射，那么在业务天线前方使用76和89载波的基站就会受到不同程度的同频干扰，造成掉话率升高，切换失败率提高等问题。
（3）对自身上行信号的影响
直放站下行功放产生的杂散和互调信号通过直放站内部的双工器进入上行信道，如果此信号过高就会严重干扰上行信号，造成直放站的覆盖范围降低。
如：直放站的杂散和互调为-36dBm（满足无委指标），双工器的隔离度为70dB，下行功放产生的杂散和互调对上行信道的干扰为-106dBm，再加上直放站的噪声系数5dB，噪声电平达到-101dBm，为保证GSM要求的最小载干比9dB，所需最小上行信号电平应大于-92dBm。假如直放站输出功率每载波5W（37dBm），手机最大输出功率2W（33dBm），那么直放站实际覆盖距离是下行信号电平为-87dBm，低于此电平值，手机用户将会因为上行链路信噪比不够而无法通话。
2解决方法
通过上述分析可知，影响上行输出的互调因素有两个：设备本身的线性度和ALC控制电平。为避免产生三阶互调，可采用下面的办法
(1)选择适当的频点组合。拉开频距选用无三阶互调频道点组工作，使三阶互调不会落在所使用的频点内；
(2)采用自动增益（功率）控制(APC)技术，实时减小发射功率以减低互调电平，使其不至于落入有源器件的非线性区。
(3)提高收信机前端的选择性，抑制干扰信号；改善收信机输入级的线性度，提高互调抗拒比；提高功放的选择性
在GSM网络中，引入直放站设备控制小区无线覆盖范围，协调好全网的频道干扰，在工程的设计和建设当中，应根据工程的具体情况选择适当的抗干扰方法（如设备的选型、网络结构的优化调整）。直放站覆盖好坏主要体现在使用效果、设备性能指标、稳定性、不影响网络参数上，不能单纯追求下行的大功率，应尽量设在相对隔离区域，选择合适的基站作为信号源，以免产生无线干扰。
三阶互调的计算
三阶互调计算 什么是三阶互调？ 三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩的合称为三阶信号。又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。他所表明的是确切含义是，一个线性系统所包含的非线性系数的大小。这个指标对于大动态放大器是一个非常重要的技术指标。测试这项指标使用的测试仪器主要是频谱分析仪。对于不同指标要求的三阶互调失真，需使用不同性能的频谱分析仪，对三阶互调失真要求越高，对频谱分析仪的要求就越高。 给定具体频率可以推算出哪些频率点有三阶互调干扰具体的算法是: 计算方法： （1）将所分配或使用的频率从低向高排序； （2）按最小信道间隔计算每个频率对应的频道数； （3）计算相邻频道数的差值； （4）求差值的和（按下举例方法求和）； （5）检查差值与和数中不得有相同的数出现。 举例说明：现有一组频率156.275MHz 156.150MHz 156.200MHz 156.125MHz计算是否存在互调组合。 （1）排序156.125 156.150 156.200 156.275(156.300) （2）顺序频道数 1 2 4 7（8） （3）相邻频道差值 1 2 3（4） （4）差值之和 3 5（6）6（7） （5）检查差值与和数是否有同样的数出现 有相同的数字3，表明这一组频率存在互调，只有将156.275频率向上调换成156.300或其它的频率才可避开互调组合。上面括号中的数字是被调换后的计算结果。 三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波 与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1，他 与F2产生了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波 信号（一阶信号），他们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被称为三阶互调信号，它是在调制 过程中产生的。又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号 称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。由于F2，F1信号比较接
三阶互调的算法
在移动通信领域内，频率规划是很重要的项目之一。频率规划的正确与否直接影响到工程完工之后实际的通信质量。在多信道的共用系统中，因为多个信道的同时工作，必然要产生相互干扰，为了减少频率之间的相互干扰的程度，就应该选取一些适当的频点，选用无三阶互调的频点就能够有效的抑制频率间的干扰。 三阶互调是由电路的非线性产生的三次项，在频率上满足： Ｆｉ－Ｆｊ＝Ｆｊ－Ｆｋ（两信号三阶互调） Ｆｉ－Ｆｊ＝Ｆｋ－Ｆｌ（三信号三阶互调） 三阶互调的意思是，只要有几个频率满足以上的关系，相互间就会构成干扰，比如在两信号的三阶互调中，Ｆｉ＝２Ｆｊ－Ｆｋ，若由Ｆｊ和Ｆｋ产生的新的频率Ｆｉ落在本系统或其他系统工作的频率或通带上，就会对系统的通信造成干扰。无三阶互调就是要取出一组满足频率要求的点，使这些点的任何组合都满足Ｆｉ－Ｆｊ≠Ｆｊ－Ｆｋ，Ｆｉ－Ｆｊ≠Ｆｋ－Ｆｌ。 在一组数的范围内取出无三阶互调的点，我们可以考虑几种算法。第一种是：先将所有的组合求出，然后依照无三阶互调的条件进行判断，取出所有满足无三阶互调的组，然后依照附加条件（比如信道间隔）进行挑选；第二种是：先依照附加条件选择信道组合，再将程序求出的组合进行无三阶互调比较和判断，最终求得满足的解。 在判断无三阶互调的条件时，将每两个元素进行循环比较的方法显得过于繁杂，一般采用差分三角形法。 这个例子是取５个无三阶互调的点，取出的组（１，２，５，１０，１２）（引自《移动通信工程》，人民邮电出版社３１６页，表５－５）满足无三阶的条件，约束条件为信道间隔≥１，由这个数组可以计算出上面的差分三角矩阵。验证无三阶互调的方法是：只要这个三角矩阵中的元素不重复，则这个数组本身就满足无三阶互调。由于矩阵本身并不会很大，可以用多重循环形成差分三角形，再进行矩阵元素之间的比较。 在具体编程描述时可以考虑选用Ｃ语言或专用数学工具Ｍａｔｌａｂ或者Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃ。考虑到在求解较大型的无三阶互调组时，用Ｃ语言描述的工作量过大，牵涉到矩阵运算的循环次数过多，编程繁杂难以实现，且难以维护，故选用Ｍａｔｌａｂ，Ｍａｔｌａｂ以其矩阵运算的效率而闻名。 在编程的实现上，Ｍａｔｌａｂ提供了很多的可以供使用的函数，这方便了我们的编程过程。对于第一种算法，ＣＯＭＢＮＫ（ｎ ｋ）函数可以生成在ｎ个元素里每次取出ｋ个元素的所有组合，使用此函数很快就能获得所有组合，然后能对每一种组合求得差分三角矩阵，进而求出我们需要的无三阶互调组，这种方法在求得维数较低的无三阶互调数组时易于使用。例如在取数范围＜５６时使用比较方便，在ＣＰＵ主频为２Ｇ的情况下，１５分钟左右能求出结果，无三阶互调组的维数为７（不加任何限定条件）；但是当数组变大的时候就不再适合了，此时生成矩阵的规模成几何级数增长，当要在１００个点中取出维数为１０的组时，有１．７３１０ｅ＋０１３种组合，这在生成矩阵的时候是不可实现的，因为Ｍａｔｌａｂ不允许对默认的存储变量的大小进行修改，每个变量用８个字节来表示，那么要求系统存储矩阵的容量不能低于１．３８４８ｅ＋００５ＧＢｙｔｅｓ，这在物理上也是不可行的，最终因耗尽内存而不能继续。这时应该作出在系统内存和ＣＰＵ占用率上的取舍。故比较合理的解决方案是采用第二种算法。
二阶互调和三阶互调
二阶互调 x+x+45=y+95 ；x=912+(a-110*0.2) ；y=1773.2+(b-827*0.2) ；a=100～124 ；b=800～859 ；计算上述5个式子可得：2(890-0.2a)=1773.2+0.2b-165.4+50 ；计算可得：122.2=0.2a-0.4b 即2a+611＝b 然后可得对应得二阶互调频点为：100－811 ，101－813 102－815 ，103－817 。。。。。。。。。。115－841 ，116－843 。。。。。。。。。。123－857 ，124－859 （1）该频率计划是因为二阶互调所引起的。115频点的发射频率和接收频率之和等于841的下行频率1871，同时124频点的发射频率和接收频率之和等于859的下行频率1874.6，因此引起了二阶互调导致系统掉话。 （2）对于该网络的频率计划主要要考虑900/1800之间的二阶互调干扰和三阶互调干扰。二阶互调干扰： 1、二阶互调表现为fA＋/-fB=fC，对双频网可能的表现形式有： DCS1800Tx－GSM900Tx=GSM900Rx；Tx代表基站发射频率，Rx代表基站接收频率 共站时1800发射频率与900发射频率的差频不能等于GSM900的接收频率。 2、还有一种情况就是一个基站的三个小区的BCCH之间存在这样的关系也是二阶互调： BCCH(A)+BCCH(B)=2*BCCH(C) 三阶互调干扰 三阶互调表现为：fA＋fB＋fC=fD，fA－fB－fC=fD，fA＋fB－fC=fD或fA－fB＋fC=fD。对双频网前两者不可能成立，后两者其实是同一种情况。可归结为：情况1：DCS1800Tx1－DCS1800Tx2＋GSM900Tx=GSM900Rx 即：共站两1800频点发射频率的差频与GSM900频点发射频率的和不能等于GSM900的接收频率情况2：DCS1800Tx－GSM900Tx1＋GSM900Tx2= DCS1800Rx 即：共站两GSM900发射频率的差频与DCS1800发射频率的和不能等于DCS1800的接收频率。
二阶互调
二阶互调 x+x+45=y+95 ； x=912+(a-110*0.2) ； y=1773.2+(b-827*0.2) ； a=100～124 ； b=800～859 ； 计算上述5个式子可得： 2(890-0.2a)=1773.2+0.2b-165.4+50 ；计算可得： 122.2=0.2a-0.4b 即2a+611＝b 然后可得对应得二阶互调频点为： 100－811 ，101－813 102－815 ，103－817 。。。。。。。。。。 115－841 ，116－843 。。。。。。。。。。 123－857 ，124－859 （1）该频率计划是因为二阶互调所引起的。 115频点的发射频率和接收频率之和等于841的下行频率1871，同时 124频点的发射频率和接收频率之和等于859的下行频率1874.6，因此 引起了二阶互调导致系统掉话。 （2）对于该网络的频率计划主要要考虑900/1800之间的二阶互调干扰和三阶互调干扰。 二阶互调干扰： 1、二阶互调表现为fA＋/-fB=fC，对双频网可能的表现形式有： DCS1800Tx－GSM900Tx=GSM900Rx； Tx代表基站发射频率，Rx代表基站接收频率。 共站时1800发射频率与900发射频率的差频不能等于GSM900的接收频 率。 2、还有一种情况就是一个基站的三个小区的BCCH之间存在这样的关系也是二 阶互调：
BCCH(A)+BCCH(B)=2*BCCH(C) 三阶互调干扰： 三阶互调表现为： fA＋fB＋fC=fD，fA－fB－fC=fD，fA＋fB－fC=fD或fA－fB＋fC=fD。 对双频网前两者不可能成立，后两者其实是同一种情况。可归结为：情况1：DCS1800Tx1－DCS1800Tx2＋GSM900Tx=GSM900Rx 即：共站两1800频点发射频率的差频与GSM900频点发射频 率的和不能等于GSM900的接收频率 情况2：DCS1800Tx－GSM900Tx1＋GSM900Tx2= DCS1800Rx 即：共站两GSM900发射频率的差频与DCS1800发射频率的 和不能等于DCS1800的接收频率。
三阶互调的计算及IP3测试原理和方法详细教程
三阶互调的计算及IP3测试原理和方法详细教程 三阶交截点（IP3）是衡量通信系统线性度的一个重要指标，他反映了系统受到强信号干扰时互调失真的大小。当系统的IP3较高时，要精确测试IP3 会比较困难，因为测试环境中各种因素（如测试配件的隔离度、线性度和匹配性等）都容易影响高IP3的测试。下面将简略介绍IP3的测试原理，详细分析高IP3的测试方法。 1IP3测试原理在无线通信设备中，器件（如放大器、混频器、调制/解调器等）的非线性通常会使同时侵入2个或多个强干扰信号发生相互调制，并产生新的频率成分，这种现象称为互调。互调干扰不仅能降低有用信号的功率，引起信号失真，降低系统选择性，还能破坏邻近信道的性能。因此，互调性能是系统常检指标，通常用IP3来表示。 IP3是工作频率信号在理想线性系统中的输出信号与三阶互调分量幅值相等时的交点，是一个固定点。如图1所示［1］。该点是虚交点，实际系统中无法直接测出，但可以通过相关的测量值计算出来。下面将简单介绍IP3计算式的原理。 虽然侵入系统的强信号可能有2个或2个以上，但为了测试的方便，假设只有2个强的等幅单音信号侵入了系统。若用一个幂级数来表示器件的非线性作用，并假设单音信号的频率分别为f1和f2，那么不难推出三阶互调分量的频率为（2f1－f2）或（2f2－f1）。IP3（IIP3，OIP3）的计算式为［2］： 其中：IIP3为输入IP3，是IP3的横坐标； OIP3为输出IP3，是IP3的纵坐标； Pin为单音信号的输入功率电平； Pout为单音信号的输出功率电平； G为被测件（Device Under Test - DUT）的小信号增益。 IMD3为三阶互调失真，他等于干扰信号的输出功率电平减去三阶互调量功率电平的值，即：
三阶互调
三阶互调 （Third Order Intermodulation 或3rd Order IMD）是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩的合称为三阶信号。又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。他所表明的是确切含义是，一个线性系统所包含的非线性系数的大小. 公式 三阶互调公式：f1+f2-f3，2f1-f2，2f2-f1 三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1，他与F2产生了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被称为三阶互调信号，它是在调制过程中产生的。又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。由于F2，F1信号比较接近，也造成2F1-F2，2F2-F1会干扰到原来的基带信号F1，F2。这就是三阶互调干扰。既然会出现三阶，当然也有更高阶的互调，这些信号不也干扰原来的基带信号么？其实因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱，所以三阶互调是主要的干扰，考虑的比较多。不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。这些互调产物会降低许多通信系统的性能。 1、三阶互调的产生 三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号混频后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1，他与F2产生了寄生信号2F1-F2和2F2-F1。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），所以称之为三阶互调。 由于F2，F1信号一般比较接近，也造成2F1-F2，2F2-F1会干扰到其它基站的信号，这就是三阶互调干扰。 2、三阶互调的影响 假如某基站输出的互调干扰为-36dBm（满足无委指标），互调信号和有用信号一起通
IMD三阶互调失真分析
由二个频率产生的三阶互调失真是现代通信系统中普遍存在的问题。当系统中二个（或更多）的载频信号通过一个无源器件，如天线、电缆、滤波器和双工器时，由于其机械接触的不可靠，虚焊和表面氧化等原因，在不同材料的连接处会产生非线性因素，这就像混频二极管。二个载频信号（F1和F2）及其二次谐波（2F1和2F2）所进一步产生的最大互调产物就是三阶互调失真（2F1-F2和2F2-F1）。三阶互调产物（IM3）的典型指标是当二个+43dBm 的载频信号同时加到被测器件（DUT）时，其产生的IM3值不大于-110dBm，也就是-153dBc。 二阶互调失真会降低通信系统的性能。发射信号中过大的三阶互调产物会干扰其它的接收机，最终造成接收机无法正常工作。通常，设计者较为关心有源器件的互调测试。但是随着通信系统的发展和系统质量的提高，对无源互调的测量也越来越重视了。 WCDMA系统的无源互调 在GSM900/1800和800MHzCDMA通信系统中，由发射频段产生的三阶互调产物会落入到它们各自的接收频段。而WCDMA频段则不同，其发射频段（2110MHz～2170MHz）产生的三阶互调产物不会落入到其自身的接收频段 （1920MHz～1980MHz），而会落到发射频段。通过以下数学计算可以来验证这个现象。 三阶互调产物FIM3=2F1-F2，其中F1=[2110、2170]，F2=[2110、2170]。要证明FIM3≠[1920、1980]，只要求出FIM3的取值范围，再看这个集合与[1920、1980]是否有交集即可。 要求FIM3的取值范围，关键要求出其最小值FIM3(min)和最大值FIM3(max)： FIM3(min)=2F1min-F2max=2×2110-2170=2050；FIM3(max)=2F1max-F2min=2×2170-2110=2230。可见，FIM3=[2050、2230]与[1920、1980]无相交部分，也就是说FIM3≠[1920、1980]。 通过计算工具也可以表征WCDMA频段三阶互调的变化趋势，这种变化趋势与上述计算结果是一致的，见图1所示。
有关三阶交调 互调
如何理解三阶互调干扰我们知道任何一个线性系统都存在非线性系数。三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1，他与F2产生了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩合成为三阶信号, 其中2F1-F2被称为三阶互调信号，它是在调制过程中产生的。又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。由于F2，F1信号一般比较接近，也造成2F1-F2，2F2-F1会干扰到原来的基带信号F1，F2。这就是三阶互调干扰。但你也可以想，既然会出现三阶，当然也有更高阶的互调，这些信号不也干扰原来的基带信号么？其实因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱，所以三阶互调是主要的干扰，考虑的比较多。不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。这些互调产物会降低许多通信系统的性能. 他所表明的是确切含义是，一个线性系统所包含的非线性系数的大小。这个指标对于大动态放大器是一个非常重要的技术指标。测试这项指标使用的测试仪器主要是频谱分析仪。对于不同指标要求的三阶互调失真，需使用不同性能的频谱分析仪，对三阶互调失真要求越高，对频谱分析仪的要求就越高。一般在60-70dB的三阶互调失真，用Agilent的8591就可以了。 三阶交调比(dB)的算法 1.计算公式：IP3＝三阶交调比(dB)/2(dB/dBm) + 输入电平dBm 2.例子：IP3 = 85dB/2 + (-10) = 32.5dB IP3 = 65dB/2 + (0) = 32.5dB 3. 预测练习：当双音输入电平为－30dBm，试预测三阶交调比（抑制度）为多少？ 三阶交调比＝2(Ip3－输入电平)＝2［32.5－(－30)］＝2(62.5)＝125dB
三阶互调的计算.doc
三阶互调计算 赵利，付国映，陈文全，徐继麟(电子科技大学电子工程学院四川成都610054) 摘 要：具体分析了高IP3测试环境中的不利因素，提出了减小其影响的方法，以提高高IP3测试的准确度。 关键词：IP3；IMD3；信号源；功率合成器；频谱分析仪 三阶交截点(IP3)是衡量通信系统线性度的一个重要指标，他反映了系统受到强信号干扰时互调失真的大小。当系统的IP3较高时，要精确测试IP3会比较困难，因为测试环境中各种因素(如测试配件的隔离度、线性度和匹配性等)都容易影响高IP3的测试。下面将简略介绍IP3的测试原理，详细分析高IP3的测试方法。 1 IP3测试原理 在无线通信设备中，器件(如放大器、混频器、调制/解调器等)的非线性通常会使同时侵入2个或多个强干扰信号发生相互调制，并产生新的频率成分，这种现象称为互调。互调干扰不仅能降低有用信号的功率，引起信号失真，降低系统选择性，还能破坏邻近信道的性能。因此，互调性能是系统常检指标，通常用IP3来表示。 IP3是工作频率信号在理想线性系统中的输出信号与三阶互调分量幅值相等时的交点，是一个固定点。如图1所示［1］。该点是虚交点，实际系统中无法直接测出，但可以通过相关的测量值计算出来。下面将简单介绍IP3计算式的原理。
虽然侵入系统的强信号可能有2个或2个以上，但为了测试的方便，假设只有2个强的等幅单音信号侵入了系统。若用一个幂级数来表示器件的非线性作用，并假设单音信号的频率分别为f1和f2，那么不难推出三阶互调分量的频率为(2f1－f2)或(2f2－f1)。IP3(IIP3，OIP3)的计算式为［2］： 其中：IIP3为输入IP3，是IP3的横坐标； OIP3为输出IP3，是IP3的纵坐标； P in为单音信号的输入功率电平； P out为单音信号的输出功率电平； G为被测件(Device Under Test - DUT)的小信号增益。 IMD3为三阶互调失真，他等于干扰信号的输出功率电平减去三阶互调量功率电平的值，即： 式(2)中各元素的关系如图2所示。由式(1)和(2)可知，如果测出单音信号的输入/输出功率和三阶互调分量的电平值，就可求出输入/输出IIP3的值。
三阶互调
三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中，由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍（混频）后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1，他与F2产生了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一个信号是基波信号（一阶信号），他们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被称为三阶互调信号，它是在调制过程中产生的。又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号，所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。由于F2，F1信号比较接近，也造成2F1-F2，2F2-F1会干扰到原来的基带信号F1，F2。这就是三阶互调干扰。既然会出现三阶，当然也有更高阶的互调，这些信号不也干扰原来的基带信号么？其实因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱，所以三阶互调是主要的干扰，考虑的比较多。不管是有源还是无源器件，如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。这些互调产物会降低许多通信系统的性能。 当两个或多个干扰信号同时加到接收 机时，由于非线性的作用，这两个干 扰的组合频率有时会恰好等于或接近 有用信号频率而顺利通过接收机，其 中三阶互调最严重。 目录 ??三阶互调干扰 ??定量分析 ??危害性 ??消除方法 [显示全部] 三阶互调干扰编辑本段回目录 三阶互调是指当两个信号在一个线性 系统中，由于非线性因素存在使一个 信号的二次谐波与另一个信号的基波 产生差拍（混频）后所产生的寄生信 号。比如F1的二次谐波是2F1，他与 F2产生了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波（二阶信号），另一 个信号是基波信号（一阶信号），他 们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被 称为三阶互调信号，它是在调制过程 中产生的。又因为是这两个信号的相 互调制 而产生差拍信号，所以这个新 互调干扰三阶互调干扰
三阶互调的计算及IP3测试原理和方法解析
三阶互调的计算及IP3测试原理和方法解析 三阶交截点（IP3）是衡量通信系统线性度的一个重要指标，他反映了系统受到强信号干扰时互调失真的大小。当系统的IP3较高时，要精确测试IP3会比较困难，因为测试环境中各种因素（如测试配件的隔离度、线性度和匹配性等）都容易影响高IP3的测试。下面将简略介绍IP3的测试原理，详细分析高IP3的测试方法。 1IP3测试原理在无线通信设备中，器件（如放大器、混频器、调制/解调器等）的非线性通常会使同时侵入2个或多个强干扰信号发生相互调制，并产生新的频率成分，这种现象称为互调。互调干扰不仅能降低有用信号的功率，引起信号失真，降低系统选择性，还能破坏邻近信道的性能。因此，互调性能是系统常检指标，通常用IP3来表示。 IP3是工作频率信号在理想线性系统中的输出信号与三阶互调分量幅值相等时的交点，是一个固定点。如图1所示［1］。该点是虚交点，实际系统中无法直接测出，但可以通过相关的测量值计算出来。下面将简单介绍IP3计算式的原理。 虽然侵入系统的强信号可能有2个或2个以上，但为了测试的方便，假设只有2个强的等幅单音信号侵入了系统。若用一个幂级数来表示器件的非线性作用，并假设单音信号的频率分别为f1和f2，那么不难推出三阶互调分量的频率为（2f1－f2）或（2f2－f1）。IP3（IIP3，OIP3）的计算式为［2］： 其中：IIP3为输入IP3，是IP3的横坐标； OIP3为输出IP3，是IP3的纵坐标； Pin为单音信号的输入功率电平； Pout为单音信号的输出功率电平； G为被测件（Device Under Test - DUT）的小信号增益。 IMD3为三阶互调失真，他等于干扰信号的输出功率电平减去三阶互调量功率电平的值，即：