Calculadora de distorção de intermodulação e IP3

Calcule o ponto de interceptação de terceira ordem (IP3), produtos de distorção de intermodulação e faixa dinâmica livre de espúrios para amplificadores e mixers de RF

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Fórmula

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)

Como Funciona

A distorção de intermodulação (IMD) é um fenômeno crítico em sistemas de radiofrequência (RF) em que vários sinais de entrada interagem de forma não linear dentro de um amplificador ou outro dispositivo ativo, criando componentes de frequência adicionais indesejados. Esses sinais indesejados ocorrem quando a característica de transferência do dispositivo não é perfeitamente linear, fazendo com que os sinais se misturem e gerem produtos de soma e diferença de frequência que podem interferir na transmissão desejada do sinal. O ponto de interceptação de terceira ordem (IP3) é uma métrica chave que quantifica a linearidade de um amplificador, representando a potência de entrada hipotética em que produtos de intermodulação de terceira ordem seriam iguais à potência fundamental do sinal.

Exemplo Resolvido

Considere um cenário de teste de dois tons com sinais de entrada a 1 GHz e 1,1 GHz, cada um com potência de -20 dBm. Um amplificador com IP3 de +10 dBm tem um cálculo de ponto de interceptação de terceira ordem: primeiro, meça a potência fundamental do sinal. Em seguida, calcule a potência do produto de intermodulação de terceira ordem em 0,9 GHz e 1,2 GHz. Se esses produtos IMD forem de -40 dBm, o amplificador demonstra boa linearidade, com uma separação de 20 dB entre os sinais fundamentais e de intermodulação.

Dicas Práticas

✓Sempre use o teste de dois tons para medições IP3 precisas
✓Considere a linearidade de todo o sistema, não apenas o desempenho de componentes individuais
✓Valores de IP3 mais baixos indicam um comportamento mais não linear
✓Use atenuadores para otimizar o ponto de operação e reduzir a intermodulação

Erros Comuns

✗Assumindo desempenho linear em todos os níveis de potência de entrada
✗Negligenciando os efeitos da temperatura na linearidade do amplificador
✗Não considerando as interações do sistema em cascata
✗Usando medições de tom único para caracterização do IMD

Perguntas Frequentes

Qual é o significado do ponto de interceptação de terceira ordem?

IP3 é uma figura de mérito que indica a linearidade de um amplificador, representando o ponto hipotético em que produtos de intermodulação de terceira ordem seriam iguais à potência fundamental do sinal.

Como o IP3 se relaciona com a faixa dinâmica?

Valores IP3 mais altos correspondem a uma faixa dinâmica mais ampla, permitindo mais potência de sinal sem distorção significativa.

O IP3 pode ser aprimorado em circuitos de RF?

Técnicas como feedback, circuitos de linearização e operação em pontos de polarização ideais podem ajudar a melhorar o desempenho do IP3.

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