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1、RF的常用基本概念及计算方法1;.培训的内容w概念w计算w举例w试题2;.常用基本概念w动态范围w灵敏度w带外抑制wP-1dB点w非线性器件的IP3、IM3及相关参数wACPR3;.动态范围(Dynamic Range )w动态范围定义w伪动态范围 伪动态范围示意图 伪态范围计算4;.动态范围的定义w定义Pin,max:电路可以承受的最大输入电平;Pin,min:电路所保证正常的信号质量的最小输入电平;在不同的应用中有不同的量化5;.伪动态范围示意图Pin,min:灵敏度;Pin,max:在双音测量IM3(噪底)中最大输入电平。6;.伪动态范围计算1 PIIP3=Pin+(Pout-PIM,o
2、ut)/2 因为Pout=Pin+G和PIM,out=PIM,in+G PIIP3=Pin+(Pin - PIM,in)/2= (3Pin -PIM,in )/2 所以Pin = ( 2 PIIP3 +PIM,in )/3 现在Pin,MAX是当PIM,in =F(输入噪底)可以得到的,则Pin,MAX = ( 2 PIIP3 +F )/3 这里的F=-174dBmNF+10logB (-174dBm室温下的热噪声)7;.伪动态范围计算2w因为Pin,MIN = F+SNRminw所以SFDR= ( 2 PIIP3 +F )/3-(F+SNRmin) =2 ( PIIP3 -F )/3-SNR
3、min8;.灵敏度(Sensitivity)w定义w计算9;.灵敏度定义灵敏度:输出信噪比可接受的系统可以接受到的最小信号。10;.灵敏度计算因为Psig:带内的每个频点的输入信号功率PRS:带内的每个频点源阻抗噪声所以11;.平坦的信道内的灵敏度Pin,min:B内的总的最小的输入功率12;.共轭匹配情况下的具体灵敏度计算13;.示意图 输入噪底输出噪底G14;.带外抑制(outband rejection)w定义 带外抑制是表征滤波器带的信号,同时抑制带外所有信号的性能。这个特性正比于系统的信噪比及误码率(BER)。系统测量带外抑制的能力直接取决于系统的动态范围指标。 15;.P-1dB点
4、(增益压缩)wP-1dB点是输入信号变化1dB,输出信号也变化1dB,当输入信号变化1dB 是的输出信号有很小变化时的输入信号的大小。16;.P-1dB点(增益压缩)因为所以17;.P-1dB点示意图w很多电路,如果30 ,输出会发现压缩和饱和。18;.P-1dB点与ALC起控点的区别wP-1dB点是器件特性wALC起控点是对于有放大模块的保护作用的,是用功率检测电平控制压控衰减器实现的。19;.IP3定义w非线性器件IP3的定义为:在非线性器件输入端,加等幅、不同频率(、)的双音信号,由于器件的非线性,非线性器件的输出信号中有三阶交调分量、产生。输入信号功率增加1dB,输出信号中三阶交调分量
5、、功率增加3dB。在对数坐标中,以X轴作为输入信号功率,Y轴作为输出信号功率,延长输出信号中基波分量、三阶交调分量、的线性部分,两线会交于一点。该点在X轴上的坐标值称为IIP3,在Y轴上的坐标值称为OIP3。 20;.非线性器件的IP3、IM3及相关参数 1wPin:Input power 输入功率wPout:Output power 输出功率wG:Gain 增益wP1dB:1dB compression point 1dB压缩点wIIP3:Input two tone 3rd order intercept point 输入双音三阶交调点wOIP3:Output two tone 3nd o
6、rder intercept point 输出双音三阶交调点21;.非线性器件的IP3、IM3及相关参数2wIM3:3rd order two tone intermodulation product双音互调三阶产物wIMD3:The differences between output power and IM3 输出功率和IM3之差wIM2:2nd order two tone intermodulation product双音互调二阶产物wIIP2:Input two tone 2nd order intercept point输入双音二阶交调点wOIP2:Output two tone
7、 2nd order intercept point输出双音二阶交调点wIMD2:The differences between output power and IM2 输出功率和IM2之差22;.应用w对于RF Amplifier、Mixer、Attenuator等非线性器件,OIP3一般比P1dB大1015dB, OIP2一般比OIP3大几十dB。w 23;.IM3、IIP3、OIP3、G、P1dB等参数之间的关系 24;.各参数之间的数学关系 1wPout(dBm)=Pin(dBm)+G(dB)wOIP3(dBm)=IIP3(dBm) +G(dB)wOIP3(dBm)= Pout(dB
8、m)+IMD3(dBc)/2wIM3(dBm)=3Pin(dBm)- 2IIP3(dBm) +G(dB) = 3Pout(dBm)-2 OIP3(dBm)25;.各参数之间的数学关系2wOIP2(dBm)=IIP2(dBm) +G(dB)wOIP2(dBm)= Pout(dBm)+IMD2(dBc)wIM2(dBm)=2Pin(dBm)- IIP2(dBm) +G(dB) = 2Pout(dBm)- OIP2(dBm)26;.应用w当某器件的输出信号Pout比P1dB小10dB时(OIP3一般比P1dB大1020dB),根据式(3-8)可知,IMD3在4060dBc之间。w当某器件的输出信号Pout比P1dB小20dB时(OIP3一般比P1dB大1015dB),根据式(3-8)可知,IMD3在6080dBc之间。 27;.ACPRwACPR-Adjacent channel power rejection 邻道功率抑制28;.ACPR来源w互调intermodulation29;.面临的问题w导致更高的带内噪声w邻道信号功率的泄漏降低了邻道信噪比30;.CDMA ACPRw测试1.23MHz带宽内的频谱w测量下一个邻道的上下边带(885MHz)ACPR(dBc)=带内的总功率/邻道功率31;.实例32;.