失真2--CIM3的产生机制-icspec

失真2--CIM3的产生机制

来源:模拟射频IC学习和设计发布时间:2023-05-24

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前面记录过笔记1dB压缩点，IIP3，OIP3等基本概念，再记些笔记关于CIM3的产生机制。

失真1--线性度概念(1dB压缩点,IP3,OP3

对于放大器或TX通道的非线性，除了可以用1dB压缩点或者三阶交调IIP3,OIP3等表示，CIM3(Counter Intermodulation)也是非线性的一个量化指标，在LTE，BT等TX发射时有着重要的影响。如果TX wanted signal的频率量是LO+BB,那么定义CIM3的频率分量是LO-3BB；如果TX wanted signal的频率分量是LO-BB,那么定义CIM3频率分量为LO+3BB, 由于LO-3BB或LO+3BB在LO附近，不易用滤波器滤除，最终会导致TX的Mask受到影响，在LTE应用中也对RX频段也带来了影响。

CIM的主要贡献来源二种机制，第一种机制是Mixer LO产生的谐波分量3*LO，在Mixer的输出产生了3LO-BB的信号，这个分量和想要的LO+BB经过PA的3阶非线性，产生交调量：(3LO-BB) -2(LO+BB)=LO-3BB，如下图所示，最终PA的输出包含了wanted signal LO+BB, 非理想的LO leakage, Image signal, C-IM3, 3HD等，其中LO leakage, Image signal, C-IM3不易滤除。

第二种机制是基带的3阶非线性引起的，基带产生了3BB的频率分量，经过Mixer的三阶非线性，3BB和LO混频产生LO-3BB，经过PA后进一步放大。

如果产生了CIM3分量，并信号需要再经过PA放大，则会进一步会产生CIM5和CIM7分量，既下图中的LO+5BB和LO-7BB; 这是由于PA的三阶非线性引起的，PA的三阶交调输出为：2(LO+BB)-(LO-3BB)=LO+5BB，2(LO-3BB)-(LO+BB)=LO-7BB。

这里有个疑问，如果wantedsignal是LO+BB, 为何CIM3分量是LO-3BB, 而不是LO+3BB,？CIM5分量是LO+5BB, 而不是LO-5BB？CIM7分量是LO-7BB, 而不是LO+7BB？具体到上面二种CIM3产生机制，Mixer的LO谐波和基带的3阶非线性如果生成LO-3BB, 那可以生成LO+3BB的非理想频率吗？

这里探讨一下，并用公式说明，假设TX采用IQ方式发射，输入IQ的基带信号分别为