互調(diào)與交調(diào)是射頻測試中常見的測試項(xiàng)目，而且經(jīng)常發(fā)生混淆和混用，本文目的不是為了規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化術(shù)語，而是讓大家清楚測試項(xiàng)目的含義以及測試和計(jì)算方法。
按照電磁兼容術(shù)語規(guī)范，交調(diào)（Cross Modulation） 是指非線性設(shè)備、電網(wǎng)絡(luò)或傳播媒介中信號的相互作用所產(chǎn)生的無用信號對有用信號的調(diào)制。互調(diào) （Inter Modulation） 發(fā)生在非線性的器件或傳播媒介中的過程。由一個或多個輸入信號的頻譜分量相互作用，產(chǎn)生出新的分量，它們的頻率等于各輸入信號分量頻率的整倍數(shù)的線性組合。
交調(diào)類似于俗稱的“串臺”，是兩個以上的信號之間形成交叉調(diào)制；互調(diào)是正弦波CW信號兩兩之間及其諧波之間的混頻產(chǎn)物。除了某些EMC和通信標(biāo)準(zhǔn)中的特定交調(diào)測試項(xiàng)目以外，在測試和評價(jià)射頻器件和儀器的指標(biāo)時，通常采用雙音(two-tones 兩個相鄰頻率)的CW信號，進(jìn)行互調(diào)測試。互調(diào)的主要測試項(xiàng)目是三階互調(diào)指標(biāo)，包括三階截點(diǎn)IP3（也稱作TOI）， 三階互調(diào)產(chǎn)物IM3。
相鄰頻率f1，f2兩個信號，在三階頻率2f1-f2和2f2-f1處產(chǎn)生的互調(diào)分量的電平，隨著兩個輸入信號功率上升而提高，互調(diào)分量在線性區(qū)上升直線的延長線，與f1或f2輸出功率上升直線的延長線交點(diǎn)。
信號的輸入功率Pin，輸出功率Pout
Pout(dBm) = Pin(dBm)+Gain(dB)
三階互調(diào)分量
IM3(dBm) = 3·Pin(dBm) - k(dB)
三階節(jié)點(diǎn)，通過兩個信號Pout的線性功率平均和三階互調(diào)分量線性功率平均，轉(zhuǎn)化dBm之后進(jìn)行計(jì)算：
TOI(dBm) = Pout_AV+(Pout_AV-IM3_AV)/2
注意，頻譜圖中，直接用對數(shù)功率dBm取平均進(jìn)行TOI計(jì)算結(jié)果是錯誤的，必須轉(zhuǎn)線性功率平均并計(jì)算TOI線性功率W，然后再轉(zhuǎn)換為dBm。
上圖頻譜儀上4個頻點(diǎn)dBm功率讀數(shù)（第二行），轉(zhuǎn)換為線性功率mW（第三行），兩個信號功率和兩個互調(diào)分量功率分別平均，然后轉(zhuǎn)換為dBm，計(jì)算結(jié)果與頻譜儀TOI結(jié)果一致。
測試注意事項(xiàng)
互調(diào)指標(biāo)需要標(biāo)注測試頻率、功率和雙音(兩個頻率)間隔；
TOI(IP3)是計(jì)算值而不是實(shí)測值；
TOI是通過線性區(qū)的信號功率均值和互調(diào)分量功率均值計(jì)算得出；
TOI計(jì)算中，采用雙音功率均值和兩個互調(diào)分量均值計(jì)算，不可通過雙音之一和互調(diào)分量之一計(jì)算，否則會有較大的計(jì)算誤差；
計(jì)算三階節(jié)點(diǎn)時，注意不可用dBm讀數(shù)直接平均，需要轉(zhuǎn)換線性功率平均后再轉(zhuǎn)dBm，否則會有較大的計(jì)算誤差；
TOI數(shù)值通常大于1dB壓縮點(diǎn)，是基波與三階互調(diào)分量的虛擬交匯點(diǎn)，遠(yuǎn)超出線性區(qū)；
如果測試中DUT工作在非線性區(qū)，互調(diào)分量的功率與雙音信號電平之間并非線性關(guān)系，不可用三階節(jié)點(diǎn)TOI或IP3描述；
非線性區(qū)的指標(biāo)用互調(diào)分量IM3表示，同時標(biāo)注測試頻率、功率和雙音間隔。
本文轉(zhuǎn)載自射頻微波實(shí)驗(yàn)室微信公眾號，作者陳峰
