02、射频中Г、S Parameters、RL、IL、Gain、VSWR、NF、P1dB、HMD、IMD、ACPR、IIP3、OIP3、DRSF、PAE等指标计算及其重点公式总结

1、Г(reflect coefficient)

$\Gamma =\frac{V^{-}}{V^{+}}=\frac{Z_{IN}-Z_{0}}{Z_{IN}+Z_{0}}$

$Z_{IN}=\frac{V_{IN}}{I_{IN}}=Z_{0}\frac{1+\Gamma }{1-\Gamma }$

2、S Parameters

3、RL(Return loss)

回波损耗，损耗回波

4、IL(Insertion Loss)

插入损耗，损耗插入

5、(Power)Gain

$G(dB)=10log\frac{Pout}{Pin}=S_{21}(dB)$

6、VSWR(Gain flatness and Return losses)

$VSWR=\frac{1+|\Gamma| }{1-|\Gamma| }$

$|\Gamma |=\frac{VSWR-1}{VSWR+1}$

一般要求： $VSWR<2.0$ $\Leftrightarrow$ $\Gamma <1/3$ $\Leftrightarrow$ $S11,S22<-10dB$ $(20log1/3\approx -10dB)$

7、NF(Noise figure)

噪声限制了系统所能处理的最低信号电平

(非线性失真-限制了系统所能处理的最高信号电平)

$NF(dB)=10log\frac{S_{i}/N_{i}}{S_{o}/N_{o}}$

8、P1dB(Power output at 1dB compression point)

用于表征PA线性度的一个指标（一般 $P_{1dB}<10dB$ ），在低功率时，放大器的功率增益是一个定值，称为线性增益，在输出功率增加到一个定值后增益开始减小，当低于线性增益1dB时，对应的输出功率称为输出1dB压缩点。

一般Pout取在P1dB-10dB以下。

典型情况下，当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3-4dB。

9、Harmonic distortion(谐波失真)

谐波频率是输入正弦波频率的整数倍，通常是由半导体器件引起的。

10、IMD（Intermodulation distortion，交调失真）

输入信号不止一个，将两个或多个不同频率的信号混合在一起输入时，做得到的杂散输出。杂散输出通常是输入频率整数倍的和与差。其中IM3与信号频率靠的很近，无法滤出。

IM3一般比Noise低个6dB。

IM2/IM3被压在-20dB以下比较好。

11、ACPR(Adjacent Channel Power Ratio，邻信道功率比)

指相邻频率信道的平均功率和当前所用信道的平均功率之比。

12、IP3(Third-order intercept point)

IP3点就是3rd信号（3:1增长）影响超过基频（1:1增长）的点,IMD为0时，表示3rd信号影响超过基频的点。

一般： $P_{IP3}(dBm)-P_{1dB}(dBm)=10.63dB$

13、Dynamic range

DR(Linear Dynamic Range)：线性动态范围

DRSF(Spurious Free Dynamic Range):无虚假动态范围

14、PAE（Power Added Efficiency，功率附加效率）

$\eta _{ADD}=\frac{P_{OUT}-P_{IN}}{P_{DC}}$

15、公式总结
Pout (dBm) = Pin (dBm) + G (dB)
OIP3 (dBm) = IIP3 (dBm) + G (dB)
OIP3 (dBm) = Pout (dBm) +IMD/2 (dBc)
IIP3 (dBm) = Pin (dBm) +IMD/2 (dBc)
对于射频放大器、中频放大器、混频器等器件，OIP3一般比P1dB大10～15dB。

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