Como caracterizar a distorção de intermodulação e o IP3 de um amplificador

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Solução para caracterização de IP3

A caracterização da distorção de intermodulação do amplificador e do ponto de interceptação de terceira ordem (IP3) requer dois sinais de RF de onda contínua com frequências próximas entre si, níveis de saída controlados e pureza espectral suficiente para evitar a introdução de distorção indesejada na medição. Os dois sinais são combinados e aplicados simultaneamente à entrada do amplificador, produzindo os tons fundamentais de saída desejados juntamente com os produtos de intermodulação gerados pelas não-linearidades do amplificador. Um analisador de sinais mede os tons fundamentais e os produtos de intermodulação de terceira ordem, normalmente localizados nas frequências 2f1 − f2 e 2f2 − f1. A configuração do teste exige um controle cuidadoso da potência da fonte, do espaçamento entre os tons, das perdas de combinação e das configurações do analisador, de modo que a distorção de intermodulação medida represente a resposta do amplificador, e não a distorção gerada pelo equipamento de teste.

Para determinar o IP3, os engenheiros repetem a medição de dois tons enquanto variam a potência de entrada do amplificador e registram os níveis resultantes da intermodulação fundamental e de terceira ordem. Os tons fundamentais de saída aumentam de forma aproximadamente linear com a potência de entrada na região de operação linear do amplificador, enquanto os produtos de intermodulação de terceira ordem aumentam a uma taxa mais elevada. Esses níveis medidos podem ser usados para extrapolar as respostas fundamentais e de terceira ordem até sua interseção teórica, estabelecendo o ponto de interceptação de terceira ordem. O IP3 referente à entrada ou o IP3 referente à saída podem então ser calculados de acordo com o plano de referência da medição. A repetição da medição em diferentes frequências, espaçamentos entre tons ou condições de operação do amplificador fornece a caracterização da distorção de intermodulação e do IP3 em toda a faixa de operação de RF necessária.

Solução para caracterização de IP3

A caracterização da distorção de intermodulação do amplificador e do ponto de interceptação de terceira ordem (IP3) requer dois tons de RF de onda contínua com frequências próximas, cujas frequências e potências são controladas independentemente, combinados em um único estímulo na entrada do amplificador. Os geradores de sinal analógico da Keysight fornecem as fontes de RF necessárias para estabelecer o estímulo de dois tons com níveis de saída controlados e sinais espectralmente limpos. Um analisador de sinal mede os tons fundamentais de saída do amplificador e os produtos de intermodulação de terceira ordem enquanto a potência de entrada é variada. A comparação dos níveis fundamentais e de intermodulação medidos permite o cálculo do IP3 referente à entrada ou à saída e a caracterização da linearidade do amplificador. Os engenheiros podem ajustar a frequência da portadora, o espaçamento entre os tons e os níveis de potência para caracterizar a distorção de intermodulação em toda a faixa de operação do amplificador. Essa solução fornece o estímulo de RF controlado e a análise de sinal necessários para medições repetíveis de distorção de intermodulação, caracterização do IP3, caracterização do amplificador de RF e verificação de produção.
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