T/R组件测试中的三阶互调失真详解

在雷达系统中，T/R组件 是掌控信号进出的核心枢纽。它的性能优劣，直接决定了通信的清晰度、雷达的精准度乃至整个系统的可靠性。为何必须对它进行严苛测试? 就是为了在复杂电磁战场与海量数据洪流中，确保每一条信号都能高效、纯净、无干扰地精准收发——从发射功率的稳定、频谱的纯净，到接收微弱信号的敏锐度，以及面对极端环境的坚韧性。下面小编将和大家浅谈一下T/R组件测试中有关三阶互调的部分。

本文分享：

T/R组件测试： 三阶互调失真IMD3

一、互调失真概念

在射频或微波多载波通讯系统中，三阶互调是一个衡量线性度或失真的重要指标。

在了解IMD3前，首先我们来介绍下什么是IMD，IMD即intermodulation distortion(互调失真)，指当两个或多个频率信号(如 f?, f?)通过非线性系统时，因系统非线性特性产生原始信号频率的组合频率分量的现象。这些新增频谱分量称为互调产物(IM Products)。

互调产物可表示为：

f_{IM} = |m|f_1 + |n|f_2 + |p|f_3 + ?

其中 m, n, p, ... 是整数(可正可负)，互调产物的阶数(K)为各系数绝对值之和：

K = |m| + |n| + |p| + ?

阶数示例：

?三阶互调产物 (IM3)：

2f?- f? 和 2f? - f?(双音系统中紧邻主频)

K = |2| + |-1| = 3

当互调产物的频率落入有用信号接收频带时，会对通信系统造成干扰，称为互调干扰。

在轻度非线性系统中，三阶互调产物(IM3)幅度通常最高，是系统设计的重点抑制对象。但在强非线性区，高阶互调需同步考量。

假若两个频率和的频率差为Δf=f2-f1(f2>f1),三阶互调的频率一般在f2+Δf和f1-Δf的位置，如下图所示：

二、测试方法

1、硬件测试链路

TR组件的三阶互调测试，需要向DUT输入端输入一组等幅双音信号，测量输出的互调分量(IM3)。这里测试用到一台R&S的网络分析仪，该网分有四个端口且内部有合路器可以将Port1与Port3的单音信号合并成双音信号，通过Port1输出。将Port1连接DUT输入端(天线口)，Port2连接输出端(集合口)，下发波控使被测件至接收状态。

2、仪表配置

仪表右侧控制区域：Meas->Inter-modulation->Intermod...

打开互调相关的详细配置,选择Combiner Confguration。

选择Internal Combiner(内部合路器)，用于控制网分输出两个Port口合并生成双音信号。

将IMD Sweep Type修改为IMD CW Mode，配置Center Frequency，与Tone distance(双音信号的间隔)等参数，点击Apply->OK完成配置。

配置完成之后可以看到可选测量参数有互调产物、互调截止点，通常互调测试较为关注IMD3(互调分量与基频分量功率比)以及IP3(三阶互调截止点)

三阶互调分量与基频分量的功率比值定义为IMD3，单位是dBc，在这里我们选择IM3MOR 就是我们要测的三阶互调IMD3了。

以上就是IMD3测试的全部内容啦，后续我们将分享如何编程控制网分获取数据，及更多T/R测试项目。