Cómo caracterizar la distorsión de intermodulación de un amplificador y el IP3

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Solución de caracterización IP3

Para caracterizar la distorsión por intermodulación de un amplificador y el punto de intercepción de tercer orden (IP3) se requieren dos señales de RF de onda continua con frecuencias muy próximas entre sí, niveles de salida controlados y suficiente pureza espectral para evitar introducir distorsiones no deseadas en la medición. Las dos señales se combinan y se aplican simultáneamente a la entrada del amplificador, produciendo los tonos fundamentales de salida deseados junto con los productos de intermodulación generados por las no linealidades del amplificador. Un analizador de señales mide los tonos fundamentales y los productos de intermodulación de tercer orden, que suelen situarse en las frecuencias 2f1 − f2 y 2f2 − f1. La configuración de la prueba requiere un control minucioso de la potencia de la fuente, el espaciado entre tonos, las pérdidas de combinación y los ajustes del analizador, de modo que la distorsión de intermodulación medida represente la respuesta del amplificador y no la distorsión generada por el equipo de prueba.

Para determinar el IP3, los ingenieros repiten la medición de dos tonos variando la potencia de entrada del amplificador y registrando los niveles resultantes de intermodulación fundamental y de tercer orden. Los tonos fundamentales de salida aumentan de forma aproximadamente lineal con la potencia de entrada en la región de funcionamiento lineal del amplificador, mientras que los productos de intermodulación de tercer orden aumentan a un ritmo mayor. Estos niveles medidos pueden utilizarse para extrapolar las respuestas fundamentales y de tercer orden hasta su intersección teórica, estableciendo así el punto de intersección de tercer orden. A continuación, se puede calcular el IP3 referido a la entrada o el IP3 referido a la salida según el plano de referencia de la medición. La repetición de la medición en diferentes frecuencias, espaciados entre tonos o condiciones de funcionamiento del amplificador proporciona una caracterización de la distorsión de intermodulación y del IP3 en todo el rango de funcionamiento de RF requerido.

Solución de caracterización IP3

Para caracterizar la distorsión de intermodulación del amplificador y el punto de intercepción de tercer orden (IP3) se necesitan dos tonos de RF de onda continua muy próximos entre sí, con frecuencia y potencia controladas de forma independiente, que se combinan en un único estímulo en la entrada del amplificador. Los generadores de señales analógicas de Keysight proporcionan las fuentes de RF necesarias para establecer el estímulo de dos tonos con niveles de salida controlados y señales espectralmente limpias. Un analizador de señales mide los tonos fundamentales de salida del amplificador y los productos de intermodulación de tercer orden mientras se varía la potencia de entrada. La comparación de los niveles fundamentales y de intermodulación medidos permite calcular el IP3 referido a la entrada o a la salida y caracterizar la linealidad del amplificador. Los ingenieros pueden ajustar la frecuencia portadora, el espaciado entre tonos y los niveles de potencia para caracterizar la distorsión de intermodulación en todo el rango de funcionamiento del amplificador. Esta solución proporciona el estímulo de RF controlado y el análisis de señales necesarios para realizar mediciones repetibles de la distorsión de intermodulación, la caracterización del IP3, la caracterización del amplificador de RF y la verificación de la producción.
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