[發明專利]基于N1dB壓縮點和N2dB壓縮點的三階交調測試方法

有效

• 申請號: 201110399256.0
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102628897A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 趙志儒;閻躍鵬;于進勇;張曉飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及放大器的非線性參數測試技術領域，尤其涉及一種基于N₁dB壓縮點和N₂dB壓縮點的三階交調測試方法，用于實現三階交調點輸入功率(IIP3)值的計算。

背景技術

對于放大器的普通測試一般包括三方面：線性測試、非線性測試、噪聲系數測試，其中非線性測試涉及的參數主要包括1dB壓縮點和三階交調點(IP3)，尤其以三階交調點更能體現放大器的非線性特性。在射頻或微波多載波通訊系統中，三階交調點是一個衡量線性度或失真的重要指標，其包含有三階交調點輸入功率(IIP3)和三階交調點輸出功率(OIP3)這兩個參數，本發明提供的三階交調測試方法主要是為了實現對三階交調點輸入功率值的計算。

交調失真對模擬微波通信來說，會產生鄰近信道的串擾，對數字微波通信來說，會降低系統的頻譜利用率，并使誤碼率惡化，因此容量越大的系統，要求三階交調點越高，即三階交調點輸入功率越大，這也表示線性度越好和失真越少。

現有技術中三階交調點的測試方法通常是對輸入的兩個頻率鄰近的信號進行測試，當這兩個頻率鄰近的信號落在放大器的帶寬內并通過非線性放大區放大時，其輸出信號將包括各種由這兩個頻率鄰近的信號產生的多階頻率分量，在這些多階頻率分量中三階交調分量2F1-F2和2F2-F1是非線性頻率中三階(即三次方項)產生的，由于其經常處在放大器的帶寬內，因此是需要主要關注的非線性分量，見圖1。

圖2反映了基頻(一階交調)與三階交調的增益曲線，當輸入功率逐漸增加到輸入三階交調點(IIP3)時，基頻與三階交調增益曲線相交，對應的輸出功率為輸出三階交調點(OIP3)。IIP3與OIP3分別被定義為輸入三階交調點和輸出三階交調點，即為IP3的橫縱坐標參數，由此實現三階交調測試。

現有技術中三階交調測試方法主要包括以下幾個步驟：步驟1：按照圖3測試框連接好設備；步驟2：輸出一路射頻信號F1；步驟3：輸出另一路射頻信號F2；步驟4：打開頻譜分析儀；步驟5：打開被測放大器；步驟6：在頻譜分析儀上讀取F1或F2的輸出功率，此為a點(如圖2)的值；步驟7：在頻譜分析儀上讀取2F1-F2或2F2-F1的輸出功率，此為b點(如圖2)的值；步驟8：計算輸出三階交調點OIP3和輸入三階交調點IIP3：

OIP3=a+a-b2=3a-b2]]>

IIP₃＝OIP₃-G

其中，G為放大器的增益。

但是，現有技術中三階交調測試中存在以下缺陷：首先，輸出到頻譜分析儀的信號功率不能太高，避免由頻譜分析儀產生的非線性失真，對此要求射頻信號源的輸出功率要小，而由圖2可以看出，三階交調輸出功率(圖中的b點)比一階交調輸出功率(圖中的a點)要小很多倍，那么對頻譜分析儀則要有很高的動態范圍。其次，由圖3可知，測試框圖中的測試儀器與設備非常復雜、繁多而且價格昂貴，整個測試系統尤其對濾波器、頻譜儀要求很高，這些在一定程度上又增大了測試系統的成本與復雜性。

因此，如何簡化測試系統，降低測試成本，提高測試效率是目前急需解決的重要問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為解決上述問題，大幅度的削減測試成本、簡化測試結構，本發明利用放大器的輸入輸出曲線，尤其是N₁dB壓縮點輸入功率與N₂dB壓縮點輸入功率的差值Δ，提供了一種基于N₁dB壓縮點和N₂dB壓縮點的三階交調測試方法。

(二)技術方案