RFrftools.io

相互変調歪みとIP3カリキュレータ

RF アンプとミキサーの 3 次インターセプトポイント (IP3)、相互変調歪み積、スプリアスフリーダイナミックレンジの計算

Loading calculator...

公式

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

IIP3Input third-order intercept point (dBm)
OIP3Output third-order intercept point (dBm)
GGain (Pout − Pin) (dB)
PIM3IM3 product output power (dBm)
SFDRSpurious-free dynamic range (dB)

仕組み

相互変調歪み(IMD)は、複数の入力信号がアンプやその他のアクティブデバイス内で非直線的に相互作用し、不要な追加の周波数成分が生成される無線周波数(RF)システムにおける重大な現象です。このような望ましくない信号は、デバイスの伝達特性が完全に線形ではない場合に発生し、信号が混ざり合って周波数の和と差の積が生成され、目的の信号伝送に干渉する可能性があります。3次インターセプトポイント (IP3) はアンプの直線性を定量化する重要な指標で、3次相互変調積が基本信号電力と等しくなるという仮定の入力電力を表します。

計算例

入力信号が 1 GHz と 1.1 GHz で、それぞれ電力が -20 dBm のツートーンテストシナリオを考えてみます。IP3 が +10 dBm のアンプでは、3 次インターセプトポイント計算が行われます。まず、基本信号パワーを測定します。次に、0.9 GHz と 1.2 GHz の 3 次相互変調積電力を計算します。これらの IMD 積が -40 dBm であれば、基本信号と相互変調信号の間が 20 dB 離れているため、アンプの直線性は良好です。

実践的なヒント

  • 正確なIP3測定を行うには、常にツートーンテストを使用してください
  • 個々のコンポーネントの性能だけでなく、システム全体の直線性を考慮してください
  • IP3 値が低いほど、非線形動作が強くなります。
  • 減衰器を使用して操作点を最適化し、相互変調を減らす

よくある間違い

  • すべての入力電力レベルで線形性能を想定
  • アンプの直線性に対する温度の影響を無視する
  • カスケードシステムインタラクションは考慮しない
  • IMD特性評価のためのシングルトーン測定の使用

よくある質問

IP3はアンプの直線性を示す性能指数で、3次相互変調積が基本信号パワーと等しくなるという仮説上の点を表しています。
IP3値が高いほどダイナミックレンジが広くなり、大きな歪みなくより多くの信号パワーが得られます。
フィードバック、リニアライゼーション回路、最適なバイアスポイントでの動作などの手法は、IP3の性能を向上させるのに役立ちます。

Shop Components

Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.

SMA Connectors

Standard SMA RF connectors for board-to-cable connections

RF Cables

Coaxial cable assemblies for RF signal routing

Spectrum Analyzer

Compact spectrum analyzer modules for RF measurement

Related Calculators