ACLR/IMD模型
为了了解RF器材的ACLR来历能够对宽带载波频谱进行模仿,相当于独立的CW副载波调集。每个副载波都会带着一部分总的载波功率。下图所示便是这样一个模型,接连RF载波由四个独自的CW副载波模仿,每个副载波的功率为总载波功率的四分之一。副载波以相同的间隔均匀地散布于整个载波带宽内。
图1中的绿线从左到右分别是副载波1、2、3和4。假如咱们只调查左面的两个副载波(1和2),能够考虑RF器材中的恣意IMD3失真引起的三阶IMD重量。三阶失真表现为这两个副载波两边的低电平副载波,两个“绿色”副载波左面的第一个“赤色”失真重量是这两个副载波的IMD3失真成果。
来自副载波1和3的IMD3重量在与载波1间隔相同的频率处具有IMD3失真重量。这在载波频谱的左面发生第二个“赤色” IM重量。相同,来自副载波1和4的IMD3生成的失真重量间隔载波边际更远。
留意这儿还存在其它的IMD重量。副载波2和4发生的IM3重量直接叠加在副载波1和2发生的IMD重量上。这一累加效应会使间隔RF载波边际较近的IMD重量的幅值比间隔RF载波边际较远的IMD重量高,发生ACLR失真频谱中的“肩”特性。Leffel宣布的一篇论文详细描述了来自多个副载波的IMD重量的这种累加。
这种办法能够定量地猜测独自的IMD3失真重量的实践电平。经过添加模型中所运用的独自的副载波的数量能够添加模型的精度。多个宽带载波的ACLR功能与该模型中的ACLR十分像,模型中每个独自的宽带载波占有总的宽带载波带宽的一部分。在宽带载波的相邻部分,附近最终一个载波的单载波的ACLR处于IMD3引起的失真呼应的高肩方位。这导致多载波景象的ACLR比单载波体系的ACLR差得多。再次阐明,这一成果能够量化后用以准确猜测单宽带载波或多宽带载波的ACLR功能。这种根本办法只经过OIP3参数来猜测RF器材的ACLR功能。
根本联系
器材的三阶互调重量和三阶交调截点之间的联系如下所示:
IMD3=(3×Pm)-(2×OIP3)
其间, Pm=双音测验比如中的每个单音功率,IMD3=三阶IM3,以dBm为单位,表明肯定功率,OIP3=三阶交调截点,表明肯定功率。
为了便利,可将该公式重写为相对IMD3,即与功率电平(P)有关的IM3功能。
IMD3=2×(Pm-OIP3)
其间, Pm=双音测验比如中的每个单音功率,IMD3=三阶IM3,以dBc为单位,表明相对功率,OIP3=三阶交调截点,表明肯定功率 。
例1:以总输出功率(Ptot)为+30dBm,OIP3为+45dBm的功率放大器(PA)为例。这样一个PA的相对IMD3可使用上述公式推导得出。可是,IM3双音测验中每个单音的输出功率比PA的总输出功率低3dB,即每个单音+27dBm。所以使用这些值来核算该PA的IMD3:
Ptot=+30dBm (PA的总输出功率)
Pm=(+30dBm-3dB)=+27dBm每个单音
OIP3=+45dBm
IMD3=2×(27-45)=-36dBc
ACLR与IMD3的联系
宽带载波的ACLR经过一个校对因数与双音IMD3功能相关。该校对的存在是因为IMD3功能造成了ACLR功能恶化。这种恶化来历于由扩频载波的频谱密度组成的各种互调重量的影响。ACLR与IMD3的有用联系如下所示:
ACLRn=IMD3+Cn
咱们能够将IMD3和ACLRn的上述联系式合并为一个一致的表达式,由RF器材的根本功能参数来推导多个扩频载波的ACLR。
ACLRn=(2×[(P-3)-(OIP3)])+(Cn)
其间, Ptot=一切载波的总输出功率,以dBm为单位,OIP3=器材的OIP3,以dBm为单位,ACLRn=n 载波的ACLR , 以dBc为单位,Cn=上述表中的值。
例2:重复上述比如,现假定功率放大器有必要发生四个载波,功率均为250mW,总输出功率为1W。
P/载波=+24dBm
Ptot=+30dBm,总功率
OIP3=+45dBm
ACLRn=2×((30-3)-(45))+12
ACLRn=-36dBc+12dB
ACLRn=-24dBc
从头整理该公式可推导出要得到希望的ACLR所需的OIP3。从头改写后的公式如下:
OIP3=0.5×([2×(P-3)]-[ACLRn]+[Cn])
其间, P=一切载波的总输出功率,以dBm为单位,OIP3=器材的OIP3,以dBm为单位,ACLRn=n 载波的ACLR , 以dBc为单位,Cn=上述表中的值。
例3:重复上述比如,现假定该功率放大器的四载波ACLR希望值是-50dBc。
P/载波=+24dBm
Ptot=+30dBm,总功率
ACLRn=-50dBc
OIP3=0.5×([2×(30-3)]-[-45]+[12])
OIP3=+55.5dBm
定论
通用RF器材的载波功率电平、OIP3目标和单载波/多载波ACLR功能之间的联系已推导得出。该联系适用于功能受三阶失真重量影响的RF器材。包含许多通用的RF器材,可是驱动不能太挨近饱满电平。经过调查,该模型对ACLR的猜测精度挨近±2dB。