互調失真(IMD)和三階截點(TOI)是NI-RFSA軟件前面板(SFP)的內置測量功能。進行這些測量時,可以將信號分析儀的頻率設置為以兩個基音為中心頻率,以確保可以看見高于本地噪聲的三階失真產物。在NI-RFSA SFP上選擇檢測音,生成測量結果。NI-RFSA SFP會自動識別基音的功率差以及三階失真產物的功率差,并顯示正確的測量結果。
輸出功率與IMD的關系圖
實際上,IP3/TOI是計算所得而非測量所得的結果。一階產物和三階產物之間的功率增加比是3:1,利用等式24可以計算出IP3。
等式24. 將IMD轉換為IP3
TOI是衡量PA性能的重要指標,因為IMD比率取決于功率電平。TOI的測量將IMD性能的要素與絕對功率電平相結合,并通過一個數字來表示性能。
IMD測量配置
根據IMD測量理論,執行該測量需要雙音激勵信號激勵信號。在大多數應用中,配置雙音激勵信號的首選方法是將RF信號發生器連接至RF功率組合器,如圖所示。
由于IMD是一種常見的測量方式,許多RF信號分析儀具有內置測量功能來測量IMD或IMD/TOI。事實上,NI-RFSA SFP可以自動檢測基音和三階失真產物,并計算出IMD比。
測試高性能PA時,必須確保生成最干凈的雙音信號。在某些情況下,僅僅使用組合器并不能在兩個信號發生器之間提供足夠的隔離,也就無法產生足夠干凈的雙音信號。在這些情況下,來自某一個源的能量會泄漏到另一個源中,導致DUT出來來自測量儀器的弱互調產物。
改進隔離的一種方法是選擇具有高端口間隔離的組合器。通常,純電阻組合器的隔離度僅為6dB至12dB,具體取決于電阻器拓撲結構。一個值得借鑒的經驗是測量大于+ 25dBm的IP3值需要大約40dB的隔離度。在組合器隔離不足的情況下,可以使用衰減器、隔離器甚至是放大器來改善組合器的端口間隔離。
假設源功率足夠高,提高隔離的一個方法是在每個源和功率組合器之間連接一個衰減器,如圖20所示。衰減器為在相反方向上為通過的信號提供額外的隔離。如果兩個端口都使用定向耦合器或隔離器來增加隔離度,則隔離度可高達50dB。然而,耦合器通常限于單倍頻程使用,因此不適用于寬頻應用。
利用衰減器提高源隔離