如何避免互调失真：三阶互调节点及其影响

如果接收机前端同时接收到两个信号A1 cosω1 t和A2 cosω2 t，则输出信号展开为：

在系统的输出信号中，除了基波分量ω1和ω2外，还包含了它们的各自组合频率（不仅仅是谐波），即输出信号的频率分量为：

这里，m和n为任意的整数。m和n不为0时，频率分量相当于通过ω1和ω2互相调制而产生，因此称为互调分量。由三次失真引起的互调分量称为三次互调分量IM3。其中如果系统输入的这两个量幅度相近、频率间隔很小的话，组合频率2ω1－ω2和2ω2－ω1就需要重点考虑了，因为它们就在基波频率附近，有可能对基波频率造成干扰，如图3－12所示。

图3－12　三阶互调示意图

当输入两个等幅信号x（t）=A cosω1 t+A cosω2 t，经过一个三阶非线性系统a1 x（t）+a2 x2（t）+a3 x3（t）后，输出信号包含表3－2中的频率分量。

表3－2　非线性系统输出成分

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如果不考虑项，随着信号幅度A的增大，输出信号中的基波分量和IM3分量理论上会在某一点处达到相同的幅度，这一点称之为三阶互调节点IP3。此时对应的输入信号幅度或功率值称为输入三阶互调节点IIP3，而输出点定义为输出三阶互调节点OIP3，如图3－13所示。

图3－13　三阶互调节点示意图

据工程经验可知，输入三阶互调节点IIP3会比P－1dB压缩点高10dB左右。

对于两级或两级以上的系统而言，总的非线性影响为各级网络非线性失真的总和，增益压缩可用系统的1dB压缩点P－1dB来衡量，即

从上述表达式可以看出，系统P－1 dB与各级级联网络（P－1 dB）n的关系类似于并联电阻网络总电阻与单个电阻的关系，不同之处在于从第二级开始的P－1 dB的加权系数为前面各级网络的增益之积（通常A1 A2…An－1＞1）的倒数，即除以A1 A2…An－1，并联电阻网络的电阻主要与最小的电阻有关，所以系统后几级网络的（P－1 dB）n对整个系统的影响最大。

系统的三阶互调节点IIP3表达式为：

根据对P－1 dB的分析方法可得出类似的结论。