转载:混频器、功放中的IM3、IIP3、OIP3等的物理含义

首先来个难的:

Pin、Pout、IM3、IIP3、OIP3、G、P1dB等指标之间的关系如下图所示:

Pin:Input power

Pout:Output power

IM3:3rd order intermodulation product

IIP3:Input 3rd order intercept point

OIP3:Output 3rd order intercept point

G:Gain

P1dB:1dB compression point

A:The differences
between output power and IM3

对于射频放大器、中频放大器、混频器等器件,OIP3一般比P1dB大10~15dB。

各指标之间的数学关系如下。

Pout (dBm) = Pin (dBm) + G (dB)                   (1)

OIP3 (dBm) = IIP3 (dBm) + G (dB)                (2)

OIP3 (dBm) = Pout (dBm) +A/2 (dBc)              (3)

IIP3 (dBm) = Pin (dBm) +A/2 (dBc)                (4)

IM3 (dBm) = 3Pin (dBm) – 2IIP3 (dBm) + G (dB)

= 3Pout (dBm) – 2IIP3 (dBm) –2G (dB)

= 3Pout (dBm) – 2OIP3 (dBm)          (5)

当某器件的输出信号Pout比P1dB小10dB时,A的值(OIP3一般比P1dB大10~15dB)。

根据式(3)可知,A在40~50dBc之间。

当某器件的输出信号Pout比P1dB小20dB时,A的值(OIP3一般比P1dB大10~15dB)。

根据式(3)可知,A在60~70dBc之间。

IIP3:Input 3rd order intercept point;  输入输出三阶截获点(iip3,oip3):反映放大器的线性特性。  具体指三阶谐波与输入端基波电平相同时对应的输入/输出功率电平。 IIP3 (dBm) = Pin(dBm) +A/2 (dBc)

P1dB:1dB compression point;  1分贝压缩点输出功率(P1dB):放大器有一个线性动态范围,在这个范围内,放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增大,放大器进入非线性区,其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加,也就是说,其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点,用P1dB表示。 典型情况下,当功率超过P1dB时,增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率,其值比P1dB大3-4dB。