Calculateur IP3 et distorsion par intermodulation

Calculez le point d'interception du troisième ordre (IP3), les produits de distorsion par intermodulation et la plage dynamique exempte de parasites pour les amplificateurs et les mélangeurs RF

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Formule

IIP3 = OIP3 − Gain; PIM3 = 3·Pin − 2·IIP3

IIP3— Input third-order intercept point (dBm)

OIP3— Output third-order intercept point (dBm)

G— Gain (Pout − Pin) (dB)

PIM3— IM3 product output power (dBm)

SFDR— Spurious-free dynamic range (dB)

Comment ça marche

La distorsion d'intermodulation (IMD) est un phénomène critique dans les systèmes de radiofréquence (RF) où plusieurs signaux d'entrée interagissent de manière non linéaire au sein d'un amplificateur ou d'un autre dispositif actif, créant ainsi des composantes de fréquence supplémentaires indésirables. Ces signaux indésirables apparaissent lorsque la caractéristique de transfert de l'appareil n'est pas parfaitement linéaire, ce qui entraîne le mélange des signaux et la génération de produits de fréquence à somme et différence susceptibles d'interférer avec la transmission du signal souhaité. Le point d'interception du troisième ordre (IP3) est une métrique clé qui quantifie la linéarité d'un amplificateur, représentant la puissance d'entrée hypothétique où les produits d'intermodulation du troisième ordre seraient égaux à la puissance fondamentale du signal.

Exemple Résolu

Envisagez un scénario de test à deux tons avec des signaux d'entrée à 1 GHz et 1,1 GHz, chacun avec une puissance de -20 dBm. Un amplificateur avec un IP3 de +10 dBm a un calcul de point d'interception du troisième ordre : tout d'abord, mesurez la puissance fondamentale du signal. Calculez ensuite la puissance du produit d'intermodulation de troisième ordre à 0,9 GHz et 1,2 GHz. Si ces produits IMD sont à -40 dBm, l'amplificateur présente une bonne linéarité, avec une séparation de 20 dB entre les signaux fondamentaux et les signaux d'intermodulation.

Conseils Pratiques

✓Utilisez toujours des tests bicolores pour des mesures IP3 précises
✓Tenez compte de la linéarité de l'ensemble du système, et pas seulement des performances individuelles des composants
✓Des valeurs IP3 plus faibles indiquent un comportement plus non linéaire
✓Utiliser des atténuateurs pour optimiser le point de fonctionnement et réduire l'intermodulation

Erreurs Fréquentes

✗En supposant des performances linéaires pour tous les niveaux de puissance d'entrée
✗Négliger les effets de la température sur la linéarité de l'amplificateur
✗Ne pas prendre en compte les interactions entre les systèmes en cascade
✗Utilisation de mesures monotonales pour la caractérisation de l'IMD

Foire Aux Questions

Quelle est la signification du point d'interception de troisième ordre ?

IP3 est un facteur de mérite qui indique la linéarité d'un amplificateur, représentant le point hypothétique où les produits d'intermodulation du troisième ordre seraient égaux à la puissance fondamentale du signal.

Quel est le lien entre IP3 et la plage dynamique ?

Des valeurs IP3 plus élevées correspondent à une plage dynamique plus large, ce qui permet d'augmenter la puissance du signal sans distorsion significative.

L'IP3 peut-il être amélioré dans les circuits RF ?

Des techniques telles que le feedback, les circuits de linéarisation et le fonctionnement à des points de polarisation optimaux peuvent contribuer à améliorer les performances IP3.

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