1dBM压缩点的研究P-1与IP3

P-1是放大器1dB压缩点的功率，从此功率回退就逐渐进入线性区！如果手册中未给出P-1，但给出了IP3，则IP3（dBm）-12dB=P-1(dBm)1dB压缩点(P1dB)是输出功率的性能参数。压缩点越高意味着输出功率越高。P1dB是指与在很低的功率时相比增益减少1dB时的输入(或输出)功率点。参见图2，增益随输入功率变化的曲线。注意当输入功率升高时增益是如何下降的。这是因为在其最大输出功率时器件达到饱和于是功率不能继续上升。1dB压缩点可以在输入或输出定义。例如，如果输出P1dB规范是+20dBm，则这个元件的输出功率约为+20dBm。减小输出功率使之低于P1dB将减小失真。图2.元件(放大器或混频器)增益随输入功率变化的曲线。由于输出达到饱和，增益在输出功率较高时将会下降。三阶截取点(IP3)是表示线性度或失真性能的参数。IP3越高表示线性度越好和更少的失真。IP3通常用两个输入音频测试。图3所示为双音频IP3测试在频域的情况。放大器的输入是两个正弦波(基波)，本例中一个在900MHz另一个在901MHz。放大器的输出是两个欲得到的有用信号。因为放大器不是理想线性的，它还产生了两个三阶互调(IM3)产物。IM3通常以dBm给出。这里显示的IM3失真产物在频率上距离有用信号非常的近因此不能用滤波器轻易地去除它们。为了减少三阶失真产物，必需提高IP3规范。三阶互调产物是由放大器或混频器的非线性特性造成的对两个音频输入相互混频(或调制)的结果。这两个IM3产物是：fIM3_1=2f1-f2,i.e.9002-901=899MHzfIM3_2=2f2-f1,i.e.9012-900=902MHz图3.双音频IP3测试。(左)两个输入音频。(右)输出包含两个被放大的音频、IM3产物和谐波失真。从数学的角度看，IP3是在基波和三阶失真输出曲线交点的理论输入功率(见图4)。A线是基波图4.IP3的定义。A线和B线的交点就是假设的IP3。从数学的角度看，IP3是在基波和三阶失真输出曲线交点的理论输入功率(见图4)。A线是基波(有用的)信号输出功率随输入功率变化的曲线，B线是三阶失真输出功率随输入功率变化的曲线。B线的斜率是A线斜率的3倍(以dB为单位)理论上会与A相交。这个交点就是三阶截取点。在这一点时假设的输入功率就是输入IP3，输出功率就是输出IP3。大部分书上IP3与1dB压缩点差是10dB！12dB是因为按我在实际应用中的理解来说的！10dB是一个估值，不是精确值。计算公式为：OIP3=Pout＋dBc/2在小信号测试下，他们的理论差值是9.6dB，但是大家有没有发现，很多放大器芯片的IP3都比1dB压缩点高出十几dB，高出20dB以上的超线性放大器也能找到，所以大家不要在意这个9.6dB在实际设计中，我们也往往更关注IP3实际上IMP3和P-1间的关系很简单.举例来说:一个末级器件P-1为1W,输出功率为30dBm,那得到的IMP3一般为20dBc,如果输出功率为20dBm,得到的IMP3为40dBc.也就是说每个功率器件在输出功率与其P-1值相同时,其得到的IMP3一般为20dBc,这是固有的.在得到的输出功率与其P-1比,小1dB,IMP3就好2的关系!也就是常说的功率器件功率回退问题!楼上有位说有芯片说明上IMP3比P-1还高十几dB,不知你是否注意这器件IMP3是在啥条件下得出的?看一下两个输入信号电平加其增益之和与其P-1差多少?可随便找个功率器件印证一下我在上面的观点!