互调交调测试方法：精确评估射频性能

发布时间：2022-08-08 13:04:25

来源：RF技术社区 (https://rf.eefocus.com)

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互调与交调是两个经常被提及但容易混淆的概念，互调与交调都是非线性设备或传播媒介中信号相互作用产生的现象，但它们有着各自独特的定义和产生机制。交调是指两个或多个信号在非线性环境中相互干扰，形成交叉调制。这类似于我们常说的“串台”现象，当多个信号在同一频带内传输时，它们会相互作用，导致信号质量下降。

互调则更为复杂，它涉及正弦波CW信号之间及其谐波之间的混频产物。当两个或多个信号通过非线性器件或媒介时，它们的频谱分量会相互作用，产生新的频率分量。这些新的分量通常出现在输入信号频率的整倍数组合处，对通信系统造成干扰。

在射频测试中，我们通常使用双音CW信号进行互调测试，以评估射频器件和仪器的性能。其中，三阶互调指标是一个关键测试项目，包括三阶截点IP3（也称作TOI）和三阶互调产物IM3。这些指标可以帮助我们了解器件的非线性特性，以及在不同输入功率下互调分量的变化情况。计算三阶互调指标时，我们需要注意不能直接使用对数功率dBm进行平均计算。正确的做法是将dBm转换为线性功率，进行平均计算后再转回dBm。这样才能得到准确的三阶节点TOI值。

互调指标通常涉及到测试频率、功率以及双音（两个频率）间隔的标注，这些参数是评估系统性能的关键。TOI（也称为IP3，三阶截断点）是一个计算值，而非直接通过测试得到的实测值。它基于线性区的信号功率均值和互调分量功率均值来计算得出。在计算TOI时，必须采用双音功率均值和两个互调分量均值进行计算，若仅采用其中一个双音信号或一个互调分量进行计算，将会引入较大的误差。值得注意的是，在计算三阶节点时，我们不能直接将dBm读数进行平均。正确的做法是先将其转换为线性功率进行平均，然后再转回dBm。这是因为直接平均dBm值会忽略其背后的线性功率差异，从而导致计算结果的偏差。

TOI数值通常大于1dB压缩点，它是基波与三阶互调分量的虚拟交汇点，这个点远远超出了线性工作区域。如果测试中待测设备（DUT）工作在非线性区，互调分量的功率与双音信号电平之间的关系就不再是线性的。在这种情况下，使用三阶节点TOI或IP3来描述系统性能就不再适用。对于非线性区，我们通常使用互调分量IM3作为评估指标，并同样需要标注测试频率、功率和双音间隔。这些参数能帮助我们更准确地理解系统在非线性工作状态下的性能表现。