射頻基礎(chǔ)-什么是互調(diào)干擾

互調(diào)——三階互調(diào)是通信中一個(gè)常見的指標(biāo)，本篇文章來詳細(xì)講一下什么是互調(diào)。

定義

三階互調(diào)抑制（Third Order Intermodulation Suppression）是指在電子系統(tǒng)中，尤其是射頻（RF）系統(tǒng)中，對于三階互調(diào)失真（Third Order Intermodulation，簡稱IM3）的抑制能力。三階互調(diào)失真是指當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)不同頻率的信號同時(shí)作用于一個(gè)非線性系統(tǒng)時(shí)，由于非線性效應(yīng)，會產(chǎn)生新的頻率成分，這些新產(chǎn)生的頻率成分被稱為互調(diào)失真產(chǎn)物。在這些互調(diào)產(chǎn)物中，三階互調(diào)失真通常是最主要的，因?yàn)樗念l率最接近原始信號，且強(qiáng)度相對較高，因此對通信系統(tǒng)的影響也最大。

簡單來說就是，兩個(gè)雙音干擾信號，產(chǎn)生了新的頻率分量，新的頻率分量正好是接收機(jī)所接收的頻率。

換句話說雙音信號產(chǎn)生的干擾與接收同頻，最終就是同頻干擾。

怎么來的？

一個(gè)雙音輸入電壓的數(shù)學(xué)形式可用表示：v=V0cos（w1t+w2t）

按照泰勒公式展開：

其中 cos（2w1-w2）t，cos（2w2-w1）t就是三階互調(diào)產(chǎn)物

從定義上看三階互調(diào)是2f1-f2,或者2f2-f1，所以三階互調(diào)的增加是主信號增加的2倍，也就是輸入信號增加1dB，互調(diào)產(chǎn)物增加2dB，經(jīng)過非線性器件惡化的會更明顯。

怎么做？

一個(gè)系統(tǒng)的互調(diào)干擾抑制能力，就是看這個(gè)系統(tǒng)會產(chǎn)生多大的互調(diào)干擾，也就是IMD3的幅度會不會比有用信號的幅度高。

IIP3?(dBm)?=?Pin?(dBm)?+IMD/2?(dBc)

從公式看，減小IMD3對接收機(jī)的影響兩個(gè)方面，一減少干擾的輸入；

二提升IIP3。

落到具體辦法上就是

設(shè)計(jì)優(yōu)化：選擇低失真的元器件和組件，合理布局電路板，優(yōu)化信號路徑等。通過精心設(shè)計(jì)和優(yōu)化，可以降低非線性效應(yīng)，減少互調(diào)失真。

線性化技術(shù)：使用線性化技術(shù)是減少互調(diào)失真的有效方法之一。線性化技術(shù)包括預(yù)失真技術(shù)、反饋控制技術(shù)和數(shù)字預(yù)補(bǔ)償技術(shù)等。這些技術(shù)可以通過在系統(tǒng)中引入特定的補(bǔ)償信號或反饋回路來抵消非線性效應(yīng)，從而減少互調(diào)失真的產(chǎn)生。

濾波和隔離：適當(dāng)?shù)臑V波和隔離可以有效地減少互調(diào)失真的影響。通過使用合適的濾波器和隔離器，可以抑制互調(diào)產(chǎn)品并限制其在輸出信號中的傳播，有效降低互調(diào)失真對系統(tǒng)性能的影響。

信號功率控制：控制輸入信號的功率可以幫助減少互調(diào)失真的產(chǎn)生。過高或過低的信號功率都可能導(dǎo)致非線性效應(yīng)增加，從而增加互調(diào)失真。因此，需要根據(jù)系統(tǒng)要求和設(shè)備規(guī)格來合理控制信號的功率，以減少互調(diào)失真的風(fēng)險(xiǎn)。

功率回退：功率回退法是把功率放大器的輸入功率從1dB壓縮點(diǎn)向后回退6-10個(gè)分貝，工作在遠(yuǎn)小于1dB壓縮點(diǎn)的電平上，使功率放大器遠(yuǎn)離飽和區(qū)，進(jìn)入線性工作區(qū)，從而改善功率放大器的三階交調(diào)系數(shù)。

預(yù)失真技術(shù)：預(yù)失真技術(shù)是在功率放大器前增加一個(gè)非線性電路用以補(bǔ)償功率放大器的非線性失真。預(yù)失真線性化技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)在于不存在穩(wěn)定性問題，有更寬的信號頻帶，能夠處理含多載波的信號。

前饋技術(shù)：前饋線性放大器通過耦合器、衰減器、合成器、延時(shí)線、功分器等組成兩個(gè)環(huán)路，通過環(huán)路1和環(huán)路2抵消主放大器非線性產(chǎn)生的交調(diào)分量，從而改善功放的線性度。

█?最后的話

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