線性度是數(shù)學關(guān)系或函數(shù)的屬性,可以用圖形方式表示為直線。線性度可以用圖形方式表示為一條直線。
線性是射頻系統(tǒng)設(shè)計的追求,我們總是期望在我們的系統(tǒng)中有這種輸出,但實際上在現(xiàn)實世界中,我們最終會得到非線性。
y=ax,a代表增益,y與x呈現(xiàn)線性關(guān)系
在工程中我們可以用電阻電路表示,我們將得到 V=R.I,其中 V 是輸出,I 是輸入,R 是恒定增益。
這個 resistor 代表一個線性系統(tǒng),它具有線性行為。輸出 Y=a.X.
非線性來源
但是,在實際的工程中這種電阻可能會隨著溫度的變化而變化,由于溫度變化,該系統(tǒng)將變得非線性。
如上述公式,一個信號經(jīng)過一個非線性器件,輸出端得到 DC 和三種不同類型的頻率。這是擁有非線性系統(tǒng)的缺點之一。該系統(tǒng)產(chǎn)生諧波,它們稱為諧波失真。在頻域中比較線性和非線性系統(tǒng),我們可以看到諧波失真。
在時域就可以觀測到信號有了“毛刺”
增益壓縮
在線性系統(tǒng)中y=a1Acoswt,增益為a1A
在非線性系統(tǒng)y=(a1A+)coswt,增益為a1A+,y是隨著輸入幅度x變化而變化的,a1為正數(shù),a3為負數(shù),當系統(tǒng)是線性的時,增益是恒定的,當非線性系統(tǒng)中,增益取決于輸入幅度。
當輸入為雙音信號時
結(jié)果A是線性系統(tǒng)的輸出,BC都不是想得到的非線性。
在線性系統(tǒng)中,輸出只有兩個頻率分量w1+w2,w1-w2
非線性中,按照y=a1*in+a2*in2+a3*in3我們總共得到 16 個不同的頻率.對這些不想要的頻率1、2、3、4、5、7、8和10可以濾掉,離主頻比較遠。
比較近的三階互調(diào)2f1-f2,2f2-f1,很難通過濾波器濾除。
從信號調(diào)制的角度來說,一個帶寬為BW的調(diào)制信號,起始頻率為f1,終止頻率為f2,BW=f2-f1,互調(diào)就落在了信號帶寬的附近,也就是頻譜泄露。在指標中用ACLR來表示。
從信噪比的角度來說就是信噪比會惡化。
在星座圖表示就是
總結(jié) ? ?
非線性是射頻設(shè)計中不想遇到但是肯定會遇到的現(xiàn)象,為了線性和工程的合理折中設(shè)計,出現(xiàn)了很多去解決它們之間平衡的方法(DPD,模擬預(yù)失真,doherty等等)
█?最后的話
射頻的學習不再是孤立的器件調(diào)試,而是從整體的角度去理解系統(tǒng),理解器件,理解指標。