Entendiendo “dBc” en el contexto de IM3

5

Digamos que estoy haciendo una prueba de dos tonos para medir la distorsión de la intermodulación en un amplificador de potencia de RF. Miro mi analizador de espectro 1 y veo esto:

Las partes superiores de esos lóbulos principales están en -105dB, y los productos IM3 junto a ellos son -128dB. ¿Cómo especifico IM3 en este ejemplo? Entiendo que el valor IM3 normalmente se especifica en dBc, o decibelios en relación con la potencia de la portadora. Pero cuando hay dos tonos, ¿cuál es el portador? ¿Uno? ¿Ambos? ¿Importa?

1 En realidad no tengo un analizador de espectro, por lo que el eje Y está en dB y no en dBm. Esta captura de pantalla es GNURadio haciendo una FFT en la salida de audio de un segundo receptor que estoy usando como analizador de espectro de un hombre pobre.

    
pregunta Phil Frost

3 respuestas

4

Al medir la supresión de IM3, toma la diferencia entre tono grande y tono pequeño, así es como se especifica, no desconfíe de la potencia "total" del operador. En este caso es 23dB (o -23dB).

Para pasar de la supresión IM3 a IP3 (haciendo las suposiciones habituales ***) toma el tono grande + la mitad de la supresión, para obtener -105 + 23/2 = > -93.5dB. Ahora como dB es una relación, ¿qué potencia absoluta es esta? Bueno, es -93.5 (dB_whatever_that_scale_reference_is).

*** ¿Qué suposiciones habituales? Me alegra que hayas preguntado. Si una no linealidad está enviando potencia a las frecuencias 2f-f, entonces para pequeñas cantidades de distorsión, el término cúbico será el más fuerte, es una IP de tercer orden. Esto significa que a medida que disminuimos la potencia, el tono principal disminuirá dB para dB, los 3rds disminuirán 3dB por dB. Es por eso que la suma de arriba te da el poder (el poder teórico) al cual se vuelven iguales.

Sin embargo, eso solo funciona si asumimos que los términos de tercer orden son dominantes. A medida que aumenta la potencia de intermodulación, los términos de orden superior pueden causar una distorsión significativa, cambiando la forma en que aumenta la potencia de distorsión y cambiando la validez de la ecuación de supresión de main_tone + 0.5. Con solo la supresión de 23dB, creo que es posible que estemos en esa región, o al menos cerca de ella.

Esto significa que, en lugar de tomar una única medición, debe tomar una medición en un rango de niveles de potencia y trazar las IP contra la potencia del tono principal. Si la gráfica es una línea recta con gradiente 3, puede estimar IP3 a partir de ella. Si no lo es, entonces no es posible estimar un IP3 a partir de él. Puede citar la supresión, pero una extrapolación a IP3 no tendrá sentido. Tenga en cuenta que algunos fabricantes presentan un gráfico de IP3 en comparación con el nivel de potencia, que es mejor que citar un solo nivel de IP3, pero es una admisión de que están fuera del rango de una sola cifra de IP3.

    
respondido por el Neil_UK
2

Su escala SA Y debe ser dBm. Si en dB, debe ser referencia a algo. De todos modos esto no importa en el cálculo de IM3. El IM3 es siempre contra la potencia del operador principal, así es como se obtiene dBc.

Está utilizando un tono idéntico y tiene un producto de 3er orden idéntico. Por lo tanto, IM3 será

-128 - (-105) = -23 dBc

Si está utilizando una potencia de tono desigual y una potencia de producto de 3er orden desigual, su IM3 será

potencia total del producto de 3er orden / potencia de tono total

    
respondido por el Tay Wee Wen
0

Permite que la potencia de entrada de 2 tonos reduzca 1dB. Para IM3, los hombros (F1 + -2 * F2, 2 * F1 + -F2) caerán 3dB. La diferencia cae 2dB. Llamemos a esta diferencia "2X"

Tienes las cabezas en -105, los hombros en -128; La diferencia es de 23dB, que es nuestro "2X". Por lo tanto, "X" es 11.5dB.

Para calcular IP3, agregue X a la potencia de entrada (las cabezas), por lo que IP3 es -105 + 11.5 = -93.5dB.

Para hacer que esto funcione, las entradas de 2 tonos se establecen en los MISMOS niveles de potencia y se combinan en combinadores de líneas de banda o veranos resistivos. Dado que los generadores de frecuencia tendrán cierta intolerancia a las frecuencias inesperadas impuestas en sus salidas, use algunos atenuadores pequeños entre los 2 FreqGens y los combinadores. A menos que esté probando a -105dBm, como está aquí.

El propósito de usar DOS TONOS FUERTES es examinar cómo la energía en los hombros puede volverse lo suficientemente fuerte como para causar errores de bits en los canales asignados a los hombros [F1 + -2 * F2, o 2 * F1 + -F2]. Así, 1.000MHz y 999MHz, dado un IM3, produce 998MHz (2 * 999 - 1,000) y 1,001MHz (2 * 1,000 - 999).

Si los 2 tonos tienen la misma potencia, los intermods serán más fuertes.

Solo se necesita un conjunto de mediciones (potencias de los 4 picos), como se muestra en el ejemplo anterior con -105 y -128. Mediciones adicionales [de nuevo, los 4 picos], con "2X" calculadas, cortadas por la mitad y agregadas a las potencias de 2 tonos de entrada, darán más confianza.

Para capturar los picos / bajadas de VSWR localizados, intente varias combinaciones de frecuencias de cabeza en la banda.

    
respondido por el analogsystemsrf

Lea otras preguntas en las etiquetas