Нелинейные искажения в радиотракте

6. Нелинейные искажения в радиотракте

Описание нелинейного приемно-усилительного тракта

Типовое радиотехническое звено - ТРЗ:

 - переходная (вольтамперная) характеристика нелинейного элемента

 - входной сигнал - напряжение,

 - выходной сигнал - ток

Аппроксимация нелинейности радиотракта ЦРПУ

Интегральные параметры нелинейных искажений !

Блокирование в одном и нескольких каскадах

 - входной сигнал

 - переходная характеристика

Для справки: ,   

Оставим слагаемые с частотой сигнала  и близкой к ней интермодуляционными гармониками .

       Приближенное выражение соответствует условию: .

Интермодуляционные искажения в одном и нескольких каскадах

Воздействуют 2 гармонических сигнала.

Частоты сигналов  - расположены в полосе пропускания радиотракта.

Среди комбинационных составляющих с частотами , есть такие, которые могут располагаться внутри полосы частот цепи  !

5. Точка IP2 для интермодуляций 2-го порядка

Метод точки пересечения (IP – intercept point)

Переходная характеристика для интермодуляции 2-го порядка:

 - входной сигнал

Все входные и выходные сопротивления каскадов одинаковы

 - выходная мощность на частоте ,

 - выходная мощность одной из интермодуляционных составляющих на частоте ,

 - коэффициент усиления по мощности внутриполосных сигналов,

 - мощность одной из 2-х внеполосных помех.

Значение точки  при :

,

Выходная точка  равна:

Точка IP3 для интермодуляций 3-го порядка

Переходная характеристика для интермодуляции 3-го порядка:

 - входной сигнал

Все входные и выходные сопротивления каскадов одинаковы

 - выходная мощность на частоте ,

 - выходная мощность одной из интермодуляционных составляющих на частоте ,

 - коэффициент усиления по мощности внутриполосных сигналов,

 - мощность одной из 2-х внеполосных помех.

Значение точки  при :

,

Выходная точка  равна:

Мощность ИМ помех в логарифмическом масштабе, пересчитанная к входу:

, дБм,

или в единицах мощности:

.

Точка 1 дБ компрессии  

Переходная характеристика для расчета точки 1 дБ компрессии:

 - входной сигнал

Полагаем , что обеспечивается соответствующим выбором рабочей точке каскада.

Соотношение для уровня точки 1 дБ компрессии :

,

или для входной мощности:

дБм.

Расчет входной точки IP3 для многокаскадного тракта при сложении ИМ по мощности с учетом избирательности

Расчет  в среднем - интермодуляции различных каскадов складываются по мощности на выходе системы

Мощность интермодуляции на выходе системы равна:

 - вклад -го каскада в выходной интермодуляционный эффект,  - мощность ИМ помехи на выходе -го каскада

 - коэффициент усиления по мощности -го каскада.

Мощность интермодуляций, образующихся за счет нелинейности -го каскада на его выходе

 - относительное подавление ИМ помехи в -м каскаде

 - мощность одной из помех на входе 1-го каскада

 мощность  внутриполосного сигнала на выходе тракта равна

 - а точки  отдельных каскадов

 ,

Учитывая, что  , получим:

 .

Учитывая   , получим:

 .

Расчет входной точки IP3 для многокаскадного тракта при сложении ИМ по амплитуде с учетом избирательности

Расчет в предположении наихудшего случая - когда интермодуляции различных каскадов складываются синфазно на выходе системы

Напряжение интермодуляции на выходе системы равно:

,

 - вклад -го каскада в выходной интермодуляционный эффект,

 - напряжение ИМ помехи на выходе -го каскада,

 - коэффициент усиления по напряжению -го каскада.

Напряжение интермодуляций, образующееся за счет нелинейности -го каскада на его выходе, равно:

 - относительное подавление помехи в -м каскаде,