什么是三阶互调干扰?
由二个频率产生的三阶互调失真是现代通信系统中普遍存在的问题。当系统中二个(或更多)的载频信号通过一个无源器件,如天线、电缆、滤波器和双工器时,由于其材料选择不当、机械接触的不可靠、虚焊和表面氧化等原因,在不同材料的连接处会产生非线性因素,这就像混频二极管。二个载频信号(F1和F2)及其二次谐波(2F1和2F2)所进一步产生的最大互调产物就是三阶互调失真(2F1-F2和2F2-F1)。三阶互调产物(IM3)的典型指标是当二个+43dBm的载频信号同时加到被测器件(DUT)时,其产生的IM3值不大于-110dBm,也就是-153dBc。
三阶互调失真会降低通信系统的性能。发射信号中过大的三阶互调产物会干扰其它的接收机,最终造成接收机无法正常工作。过去,设计者较为关心有源器件的互调测试。但是随着通信系统的发展和系统质量的提高,对无源器件的互调也越来越重视了。
三阶互调是指当两个信号在一个线性系统中,由于非线性因素存在使一个信号的二次谐波与另一个信号的基波产生差拍(混频)后所产生的寄生信号。比如F1的二次谐波是2F1,它与F2产生了寄生信号2F1-F2。由于一个信号是二次谐波(二阶信号),另一个信号是基波信号(一阶信号),它们俩合成为三阶信号,其中2F1-F2被称为三阶互调信号,它是在调制过程中产生的。又因为是这两个信号的相互调制而产生差拍信号,所以这个新产生的信号称为三阶互调失真信号。产生这个信号的过程称为三阶互调失真。由于F2,F1信号比较接近,也造成2F1-F2,2F2-F1会干扰到原来的基带信号F1,F2。这就是三阶互调干扰。既然会出现三阶,当然也有更高阶的互调,这些信号不也干扰原来的基带信号么?其实因为产生的互调阶数越高信号强度就越弱,所以三阶互调是主要的干扰,考虑的比较多。不管是有源还是无源器件,如放大器、混频器和滤波器等都会产生三次互调产物。这些互调产物会降低许多通信系统的性能。
要有这样一种思维,有源电路都是非线性的(特别是在PA中)。
从严格的数学上来推导与理解,非线性放大函数可以展开为一系列的幂级数,将输入信号(双音等幅 或 双音不等幅信号)代入进行三角函数展开,就可以看到m*f1+/-n*f2(这是所有的干扰成分,包括谐波干扰与互调干扰)
三阶交调,属于其中的互调干扰之一,在工程上多用,也是互调干扰的主要成分