確保下一個高線性度IP3測量的精度

工程師們常常需要進行三階互調截取點（IP3）測量來更好地了解被測器件的線性度。在大功率水平下進行IP3測量（+40 dBm或更高）是最困難的測量任務之一。其中一個原因是：為了實現精確的測量，信號源和信號分析儀的三階失真分量必須低于被測器件（DUT）所產生的失真分量（最好低于20 dB）。鑒于高線性度IP3測量的難度，下述技術可以幫助您確保測量精度。

在進行IP3測量時，您可以從產生高線性度雙音源開始。雖然“多音模式”矢量信號發生器也可以產生雙音信號，然而對于要求最嚴格的IP3測量來說，此解決方案通常沒有足夠好的防失真性能。產生干凈的雙音信號的最佳方法是使用兩個信號發生器并用合成器將其合成。這里，信號源隔離是IP3測量獲得成功的關鍵。如果沒有足夠好的信號源隔離，那么其中一個源發出的FR能量會泄漏到另一個源中。
信號源隔離的重要性

您可以采用若干種方法合成兩個信號源的信號，產生達到IP3測量要求的隔離。一個明顯要求是選擇具有最佳端口-端口隔離的合成器。一般來說，純粹電阻性分路器/合成器僅能實現6-12 dB的隔離。與此對照，Wilkinson功率合成器常常能夠實現最優隔離——通常達到20 dB或更低。

除了正確選擇功率合成器之外，您還可以對兩個信號源進行隔離。一種最簡單的方法是使用隔離器或者定向耦合器。耦合器和隔離器通常提供30 dB或更高的方向性。除了Wilkinson功率合成器之外，兩個信號源均采用定向耦合器的配置還使信號源之間的隔離優于50 dB。

在獲得正確配置的雙音源信號之后，下一步是分析激勵信號的互調分量，以驗證互調失真（IMD）是否足夠低。在使用RF信號分析儀時，擠出動態范圍的最后幾個分貝需要了解接收器的前端。對于大多數RF信號分析儀，您可以通過調整若干設置來改善儀器的IP3背景噪聲。

其中一個設置是RF衰減，您通常可以通過手動，或者通過調整儀器的參考電平，來進行控制。此設置使用RF步進衰減器來控制輸入電平，這是接收器鏈的其他部分的基準。稱為混合器電平。在確定RF信號分析儀是否導致IP3或三階互調截取點測量誤差時，緩慢增加前端衰減同時觀察三階互調分量是一種簡便的方法。在增加衰減時，第一個混合器的信號電平會明顯降低，從而儀器所產生的失真也降低。如果隨著衰減增加，互調分量的功率降低，那么您可以立即得出結論：儀器導致測量誤差。然而，如果三階分量并不隨著衰減的增加而變化，那么可以確定，這些互調分量來自于被測器件（DUT）。

降低RF信號分析儀的固有失真分量的第二項技術是：IF信號調整。為了防止發生削波，一般對分析儀的增益進行配置，以便利用略低于模數轉換器（ADC）滿刻度的IF功率。通過設置較窄的IF帶寬和增大IF功率電平，可以改善儀器的背景噪聲。為了實現這一點，必須使失真音的間隔超過分析儀的IF濾波器的帶寬。上圖是此實現的一個實例。通過濾掉雙音激勵，ADC內部產生的失真分量降低，從而實現更加精確的IP3測量。

IP3是業界用來描述被測設備線性度的重要指標，但是也提出了許多挑戰。您需要仔細考慮測量配置要求，以獲得具有足夠隔離的雙音信號源，并正確地配置RF信號分析儀。隨著設備的不斷改進，IP3測量的難度將更大，您可能需要投資購入最好的儀器來測量這一敏感但是非常重要的規格。