摘要：任何通用的rf器件,不論是混頻器、放大器、隔離器或其它器件，其鄰道泄漏比(aclr)都受器件三階互調(diào)失真(im3)的影響�？赏茖�(dǎo)出器件的im3與三階輸出交調(diào)截點(diǎn)(oip3)之間的關(guān)系。本文介紹了估算aclr的公式推導(dǎo)，aclr是im3的函數(shù)。

　　aclr/imd模型

　　為了了解rf器件的aclr來源可以對(duì)寬帶載波頻譜進(jìn)行模擬，相當(dāng)于獨(dú)立的cw副載波集合。每個(gè)副載波都會(huì)攜帶一部分總的載波功率。下圖所示就是這樣一個(gè)模型，連續(xù)rf載波由四個(gè)單獨(dú)的cw副載波模擬，每個(gè)副載波的功率為總載波功率的四分之一。副載波以相同的間隔均勻地分布于整個(gè)載波帶寬內(nèi)。

　　圖1. 寬帶載波信號(hào)的副載波模型

　　圖1中的綠線從左到右分別是副載波1、2、3和4。如果我們只考察左邊的兩個(gè)副載波(1和2)，可以考慮rf器件中的任意imd3失真引起的三階imd分量。三階失真表現(xiàn)為這兩個(gè)副載波兩側(cè)的低電平副載波，兩個(gè)“綠色”副載波左邊的第一個(gè)“紅色”失真分量是這兩個(gè)副載波的imd3失真結(jié)果。

　　來自副載波1和3的imd3分量在與載波1間距相同的頻率處具有imd3失真分量。這在載波頻譜的左邊產(chǎn)生第二個(gè)“紅色” im分量。同樣，來自副載波1和4的imd3生成的失真分量距離載波邊緣更遠(yuǎn)。

　　注意這里還存在其它的imd分量。副載波2和4產(chǎn)生的im3分量直接疊加在副載波1和2產(chǎn)生的imd分量上。這一累加效應(yīng)會(huì)使距離rf載波邊緣較近的imd分量的幅值比距離rf載波邊緣較遠(yuǎn)的imd分量高，產(chǎn)生aclr失真頻譜中的“肩”特性。leffel?發(fā)表的一篇論文詳細(xì)描述了來自多個(gè)副載波的imd分量的這種累加。

　　這種方法可以定量地預(yù)測(cè)單獨(dú)的imd3失真分量的實(shí)際電平。通過增加模型中所使用的單獨(dú)的副載波的數(shù)量可以增加模型的精度?。多個(gè)寬帶載波的aclr性能與該模型中的aclr非常像，模型中每個(gè)單獨(dú)的寬帶載波占據(jù)總的寬帶載波帶寬的一部分。在寬帶載波的相鄰部分，鄰近最后一個(gè)載波的單載波的aclr處于imd3引起的失真響應(yīng)的高肩位置。這導(dǎo)致多載波情形的aclr比單載波系統(tǒng)的aclr差得多。再次說明，這一結(jié)果可以量化后用以精確預(yù)測(cè)單寬帶載波或多寬帶載波的aclr性能。這種基本方法只通過oip3參數(shù)來預(yù)測(cè)rf器件的aclr性能。

　　基本關(guān)系

　　器件的三階互調(diào)分量和三階交調(diào)截點(diǎn)之間的關(guān)系如下所示：

　　imd3 = (3 x pm) - (2 x oip3)

　　其中，

　　pm = 雙音測(cè)試?yán)又械拿總�(gè)單音功率

　　imd3 = 三階im3，以dbm為單位，表示絕對(duì)功率

　　oip3 = 三階交調(diào)截點(diǎn)，表示絕對(duì)功率

　　為了方便，可將該公式重寫為相對(duì)imd3，即與功率電平(p)有關(guān)的im3性能。

　　imd3 = 2 x (pm - oip3)

　　其中，

　　pm = 雙音測(cè)試?yán)又械拿總�(gè)單音功率

　　imd3 = 三階im3，以dbc為單位，表示相對(duì)功率

　　oip3 = 三階交調(diào)截點(diǎn)，表示絕對(duì)功率

　　例1

　　以總輸出功率(ptot)為+30dbm，oip3為+45dbm的功率放大器(pa)為例。這樣一個(gè)pa的相對(duì)imd3可利用上述公式推導(dǎo)得出。但是，im3雙音測(cè)試中每個(gè)單音的輸出功率比pa的總輸出功率低3db，即每個(gè)單音+27dbm。所以利用這些值來計(jì)算該pa的imd3：

　　ptot = +30dbm (pa的總輸出功率)

　　pm = (+30dbm - 3db) = +27dbm每個(gè)單音

　　oip3 = +45dbm

　　imd3 = 2 x (27 - 45) = -36dbc

　　aclr與imd3的關(guān)系

　　寬帶載波的aclr通過一個(gè)校正因數(shù)與雙音imd3性能相關(guān)。該校正的存在是由于imd3性能造成了aclr性能惡化。這種惡化來源于由擴(kuò)頻載波的頻譜密度組成的各種互調(diào)分量的影響。aclr與imd3的有效關(guān)系如下所示：

　　aclrn = imd3 + cn

　　其中cn如下表所示：

　　no. of carriers 1 2 3 4 9

　　correction cn (db) +3 +9 +11 +12 +13

　　我們可以將imd3和aclrn的上述關(guān)系式合并為一個(gè)統(tǒng)一的表達(dá)式，由rf器件的基本性能參數(shù)來推導(dǎo)多個(gè)擴(kuò)頻載波的aclr。

　　aclrn = (2 x [(p - 3) - (oip3)]) + (cn)

　　其中，

　　ptot = 所有載波的總輸出功率，以dbm為單位

　　oip3 = 器件的oip3，以dbm為單位

　　aclrn = "n" 載波的aclr , 以dbc為單位

　　cn = 上述表中的值

　　例2

　　重復(fù)上述例子，現(xiàn)假設(shè)功率放大器必須產(chǎn)生四個(gè)載波，功率均為250mw，總輸出功率為1w。

　　p/載波 = +24dbm

　　ptot = +30dbm，總功率

　　oip3 = +45dbm

　　aclrn = 2 x ((30 - 3) - (45)) + 12

　　aclrn = -36dbc + 12db

　　aclrn = -24dbc

　　重新整理該公式可推導(dǎo)出要得到期望的aclr所需的oip3。重新改寫后的公式如下：

　　oip3 =