摘要：任何通用的rf器件,不論是混頻器、放大器、隔離器或其它器件，其鄰道泄漏比(aclr)都受器件三階互調失真(im3)的影響。可推導出器件的im3與三階輸出交調截點(oip3)之間的關系。本文介紹了估算aclr的公式推導，aclr是im3的函數。

　　aclr/imd模型

　　為了了解rf器件的aclr來源可以對寬帶載波頻譜進行模擬，相當于獨立的cw副載波集合。每個副載波都會攜帶一部分總的載波功率。下圖所示就是這樣一個模型，連續rf載波由四個單獨的cw副載波模擬，每個副載波的功率為總載波功率的四分之一。副載波以相同的間隔均勻地分布于整個載波帶寬內。

　　圖1. 寬帶載波信號的副載波模型

　　圖1中的綠線從左到右分別是副載波1、2、3和4。如果我們只考察左邊的兩個副載波(1和2)，可以考慮rf器件中的任意imd3失真引起的三階imd分量。三階失真表現為這兩個副載波兩側的低電平副載波，兩個“綠色”副載波左邊的第一個“紅色”失真分量是這兩個副載波的imd3失真結果。

　　來自副載波1和3的imd3分量在與載波1間距相同的頻率處具有imd3失真分量。這在載波頻譜的左邊產生第二個“紅色” im分量。同樣，來自副載波1和4的imd3生成的失真分量距離載波邊緣更遠。

　　注意這里還存在其它的imd分量。副載波2和4產生的im3分量直接疊加在副載波1和2產生的imd分量上。這一累加效應會使距離rf載波邊緣較近的imd分量的幅值比距離rf載波邊緣較遠的imd分量高，產生aclr失真頻譜中的“肩”特性。leffel?發表的一篇論文詳細描述了來自多個副載波的imd分量的這種累加。

　　這種方法可以定量地預測單獨的imd3失真分量的實際電平。通過增加模型中所使用的單獨的副載波的數量可以增加模型的精度?。多個寬帶載波的aclr性能與該模型中的aclr非常像，模型中每個單獨的寬帶載波占據總的寬帶載波帶寬的一部分。在寬帶載波的相鄰部分，鄰近最后一個載波的單載波的aclr處于imd3引起的失真響應的高肩位置。這導致多載波情形的aclr比單載波系統的aclr差得多。再次說明，這一結果可以量化后用以精確預測單寬帶載波或多寬帶載波的aclr性能。這種基本方法只通過oip3參數來預測rf器件的aclr性能。

　　基本關系

　　器件的三階互調分量和三階交調截點之間的關系如下所示：

　　imd3 = (3 x pm) - (2 x oip3)

　　其中，

　　pm = 雙音測試例子中的每個單音功率

　　imd3 = 三階im3，以dbm為單位，表示絕對功率

　　oip3 = 三階交調截點，表示絕對功率

　　為了方便，可將該公式重寫為相對imd3，即與功率電平(p)有關的im3性能。

　　imd3 = 2 x (pm - oip3)

　　其中，

　　pm = 雙音測試例子中的每個單音功率

　　imd3 = 三階im3，以dbc為單位，表示相對功率

　　oip3 = 三階交調截點，表示絕對功率

　　例1

　　以總輸出功率(ptot)為+30dbm，oip3為+45dbm的功率放大器(pa)為例。這樣一個pa的相對imd3可利用上述公式推導得出。但是，im3雙音測試中每個單音的輸出功率比pa的總輸出功率低3db，即每個單音+27dbm。所以利用這些值來計算該pa的imd3：

　　ptot = +30dbm (pa的總輸出功率)

　　pm = (+30dbm - 3db) = +27dbm每個單音

　　oip3 = +45dbm

　　imd3 = 2 x (27 - 45) = -36dbc

　　aclr與imd3的關系

　　寬帶載波的aclr通過一個校正因數與雙音imd3性能相關。該校正的存在是由于imd3性能造成了aclr性能惡化。這種惡化來源于由擴頻載波的頻譜密度組成的各種互調分量的影響。aclr與imd3的有效關系如下所示：

　　aclrn = imd3 + cn

　　其中cn如下表所示：

　　no. of carriers 1 2 3 4 9

　　correction cn (db) +3 +9 +11 +12 +13

　　我們可以將imd3和aclrn的上述關系式合并為一個統一的表達式，由rf器件的基本性能參數來推導多個擴頻載波的aclr。

　　aclrn = (2 x [(p - 3) - (oip3)]) + (cn)

　　其中，

　　ptot = 所有載波的總輸出功率，以dbm為單位

　　oip3 = 器件的oip3，以dbm為單位

　　aclrn = "n" 載波的aclr , 以dbc為單位

　　cn = 上述表中的值

　　例2

　　重復上述例子，現假設功率放大器必須產生四個載波，功率均為250mw，總輸出功率為1w。

　　p/載波 = +24dbm

　　ptot = +30dbm，總功率

　　oip3 = +45dbm

　　aclrn = 2 x ((30 - 3) - (45)) + 12

　　aclrn = -36dbc + 12db

　　aclrn = -24dbc

　　重新整理該公式可推導出要得到期望的aclr所需的oip3。重新改寫后的公式如下：

　　oip3 =