三阶互调的计算及IP3测试原理和方法

①改变频谱仪射频输入衰减器的衰减量(如加大或减小10 dB)，观察互调分量的电平值是否相应减少或增加。如果该电平值改变了，则说明频谱仪产生的互调分量电平值不能忽略，测试结果无效。这是最简单的判断方法。

②在其他条件不变的情况下，比较加上DUT和不加DUT测得的互调分量电平值。如果后者的电平值比前者的小得多则说明所测结果是DUT产生的互调分量；否则，测试结果无效。

③一般的频谱仪手则上都会给出在混频器输入信号电平为某个值(如－30 dBm)时各个频段三阶互调失真的大小或直接给出各个频段IIP3的值。因此，可利用式(1)和式(2)计算频谱分析仪产生的三阶互调分量大小。比较计算结果与测试结果，如果计算值比测试结果小得多，则测试结果为有效值。

当测试结果无效时，解决办法之一是减小2个单音信号的输入电平或加大频谱仪输入衰减器的衰减量。另一种是用测试结果(dBm转化为mW)减去利用判断方法③得出的频谱仪互调分量大小(mW)，从而得到DUT互调分量的大小(mW)。
在测试过程中还需注意：

(1)IP3的计算式(1)是在假设输入DUT的2个干扰信号电平相等的前提下得到的。如果2个干扰信号电平不等，计算公式需调整［1］：

(2)一般情况下，当2个单音信号的幅度均减少1 dB时，三阶互调分量的电平值会减少3 dB，IMD3将相应增加2dB。可见，减少单音信号的输入幅度可大大减少三阶互调分量的幅度。

因此，要减少测试环境中其他配件的非线性对测试结果的影响，最行之有效的方法是尽可能地减小单音信号的电平值。

(3)测试环境中的连接电缆应尽量不要弯曲(特别是在接头处)，以防止增加信号反射，产生过多的互调产物，影响测试准确性。为保持测试系统互调特性的稳定，测试环境不要轻易挪动，每个端口的接头都要拧紧。

3　实验

根据该测试方法，对CDMA2000基站接收通道射频输入部分(从低噪声放大器输出端到第一混频器输出端)的IP3进行了测试。其测试原理图如图5所示。其中，E4432B和E4440A均为Agilent公司的测试仪器。信号源输出的单音信号频率是根据3GPP2协议要求来确定的：分别偏离中心频率(454 MHz)＋900 kHz和＋1700 kHz。　

在混频器输出端的信号频率分别为70．9 MHz和71．7 MHz，即分别偏离中频频率(70 MHz)＋900 kHz和＋1 700 kHz，用E4440A测得DUT信号经衰减器后的电平值均为－17．8 dBm。表1是测试结果。

如果采用一般的测试方法，得到的IIP3值为28．7 dBm。由此可见，采用上面介绍的高IP3测试方法，大大提高了高IP3的测试准确度。

4　结　语　　

随着无线通信的快速发展，通信产品需达到的指标要求越来越高，精确测量产品性能愈为重要。线性度是影响系统性能提高的重要因素，做好IP3的准确测试工作是研究并提高系统线性度的一个重要前提。本高IP3测试方法已在3G基站射频部分的IP3测试中得到较好应用，希望能对其他产品的IP3测试工作有所帮助。

作者：赵　利，付国映，陈文全，徐继麟 （电子科技大学电子工程学院）