已知一放大器的三阶截点输入功率 IIP3=40dBm,欲使三阶互调失真比优于 -60dB,允许的最大输入功率 Pin 为多少
时间: 2024-06-03 17:08:23 浏览: 12
首先,根据定义,三阶截点是指当输入信号的功率增加到一定程度时,放大器输出信号的三次谐波功率和基频信号功率相等,此时输入功率就是三阶截止点的输入功率。因此,根据题意可知:
IIP3 = 40 dBm
其次,三阶互调失真比指的是当两个或多个不同频率的信号被输入到放大器中时,会产生新的频率分量,这些分量与原始信号的频率有关,其中最强的分量是三阶互调失真分量。因此,要求三阶互调失真比优于 -60 dB,即:
IM3 / Pout < 0.001
其中,IM3 是放大器输出信号中的三阶互调失真分量功率,Pout 是放大器的输出功率。根据定义,IM3 = 2P1 - P3,其中 P1 和 P3 分别是放大器输出信号中的两个原始频率分量的功率。因此,将 IM3 和 Pout 用 P1 和 P3 表示,可以得到:
2P1 - P3 < 0.001 P1 + P3
化简可得:
P3 < 0.002 P1
最后,根据题意求解允许的最大输入功率 Pin。根据定义,输入功率 Pin 与输出功率 Pout 之间的关系为:
Pin = Pout + G
其中,G 是放大器的增益。因此,可以将 Pout 用 Pin 和 G 表示,代入上面的式子,得到:
2P1 - 0.002 Pin - G < 0.001 (Pin + G)
化简可得:
P1 < 0.0005 (Pin + G)
因此,要使三阶互调失真比优于 -60 dB,需要满足:
P3 < 0.002 P1 < 0.001 (Pin + G)
将 IIP3 = 40 dBm 代入,可得:
IIP3 = Pin + 3 G
40 dBm = Pin + 3 G
因此,
Pin = 40 dBm - 3 G
将 Pin 代入上面的式子,可得:
P3 < 0.001 (40 dBm - 2 G)
由于要求允许的最大输入功率 Pin,因此需要使 P3 尽可能小。根据上面的不等式,可以得到最大的 P3 是多少,然后代入 IIP3 的定义式,求解出对应的最大输入功率 Pin:
P3 = 0.001 (40 dBm - 2 G)
40 dBm - 2 G = IIP3 / 3
40 dBm - 2 G = 13.3 dBm
G = 13.35 dB
Pin = 40 dBm - 3 G = 40 dBm - 40.05 dBm = -0.05 dBm
因此,允许的最大输入功率 Pin 为 -0.05 dBm,即 -0.00005 W。
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