[发明专利]基于N1dB压缩点和N2dB压缩点的三阶交调测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及放大器的非线性参数测试技术领域，尤其涉及一种基于N₁dB压缩点和N₂dB压缩点的三阶交调测试方法，用于实现三阶交调点输入功率(IIP3)值的计算。

背景技术

对于放大器的普通测试一般包括三方面：线性测试、非线性测试、噪声系数测试，其中非线性测试涉及的参数主要包括1dB压缩点和三阶交调点(IP3)，尤其以三阶交调点更能体现放大器的非线性特性。在射频或微波多载波通讯系统中，三阶交调点是一个衡量线性度或失真的重要指标，其包含有三阶交调点输入功率(IIP3)和三阶交调点输出功率(OIP3)这两个参数，本发明提供的三阶交调测试方法主要是为了实现对三阶交调点输入功率值的计算。

交调失真对模拟微波通信来说，会产生邻近信道的串扰，对数字微波通信来说，会降低系统的频谱利用率，并使误码率恶化，因此容量越大的系统，要求三阶交调点越高，即三阶交调点输入功率越大，这也表示线性度越好和失真越少。

现有技术中三阶交调点的测试方法通常是对输入的两个频率邻近的信号进行测试，当这两个频率邻近的信号落在放大器的带宽内并通过非线性放大区放大时，其输出信号将包括各种由这两个频率邻近的信号产生的多阶频率分量，在这些多阶频率分量中三阶交调分量2F1-F2和2F2-F1是非线性频率中三阶(即三次方项)产生的，由于其经常处在放大器的带宽内，因此是需要主要关注的非线性分量，见图1。

图2反映了基频(一阶交调)与三阶交调的增益曲线，当输入功率逐渐增加到输入三阶交调点(IIP3)时，基频与三阶交调增益曲线相交，对应的输出功率为输出三阶交调点(OIP3)。IIP3与OIP3分别被定义为输入三阶交调点和输出三阶交调点，即为IP3的横纵坐标参数，由此实现三阶交调测试。

现有技术中三阶交调测试方法主要包括以下几个步骤：步骤1：按照图3测试框连接好设备；步骤2：输出一路射频信号F1；步骤3：输出另一路射频信号F2；步骤4：打开频谱分析仪；步骤5：打开被测放大器；步骤6：在频谱分析仪上读取F1或F2的输出功率，此为a点(如图2)的值；步骤7：在频谱分析仪上读取2F1-F2或2F2-F1的输出功率，此为b点(如图2)的值；步骤8：计算输出三阶交调点OIP3和输入三阶交调点IIP3：

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

IIP₃＝OIP₃-G

其中，G为放大器的增益。

但是，现有技术中三阶交调测试中存在以下缺陷：首先，输出到频谱分析仪的信号功率不能太高，避免由频谱分析仪产生的非线性失真，对此要求射频信号源的输出功率要小，而由图2可以看出，三阶交调输出功率(图中的b点)比一阶交调输出功率(图中的a点)要小很多倍，那么对频谱分析仪则要有很高的动态范围。其次，由图3可知，测试框图中的测试仪器与设备非常复杂、繁多而且价格昂贵，整个测试系统尤其对滤波器、频谱仪要求很高，这些在一定程度上又增大了测试系统的成本与复杂性。

因此，如何简化测试系统，降低测试成本，提高测试效率是目前急需解决的重要问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，大幅度的削减测试成本、简化测试结构，本发明利用放大器的输入输出曲线，尤其是N₁dB压缩点输入功率与N₂dB压缩点输入功率的差值Δ，提供了一种基于N₁dB压缩点和N₂dB压缩点的三阶交调测试方法。

(二)技术方案