在射頻或微波多載波通訊系統(tǒng)中，內(nèi)部電光轉(zhuǎn)換的非線性會產(chǎn)生三階交調(diào)失真。三階交調(diào)失真的存在，對模擬微波通信來說，會產(chǎn)生鄰近信道的串擾，限制了傳輸?shù)纳漕l信號的功率和整個系統(tǒng)的無寄生動態(tài)范圍，對數(shù)字微波通信來說，會降低系統(tǒng)的頻譜利用率，并使誤碼率惡化。

通常用三階交調(diào)截取點IP3（Third-order Intercept Point）來衡量ROF系統(tǒng)的線性度或失真的重要指標。容量越大的系統(tǒng)，要求IP3越高，IP3越高表示線性度越好和更少的失真。下面我們對三階交調(diào)失真以及相關參數(shù)表征及測量進行詳細闡述。

1．三階交調(diào)失真的產(chǎn)生

當頻率成分為ω1和ω2的兩個射頻或微波信號（此處ω1和ω2是兩個靠的比較近的射頻或微波頻率）同時輸入到增益為G的ROF系統(tǒng)中，由于混頻作用，會產(chǎn)生除基頻信號之外的其他信號，其頻譜如圖1所示（此處只考慮二次諧波），

圖1 雙音信號輸入時的ROF輸出頻譜圖

其中，ω1和ω2為基頻信號，2ω1和2ω2為二次諧波項，ω 2 -ω 1 ，ω 2 +ω1為二階交調(diào)失真項，2ω 2 -ω1和2ω 1 -ω2為三階交調(diào)失真項。諧波和交調(diào)失真會對基頻信號產(chǎn)生干擾，所以希望通過濾波器將這些分量進行消除，從圖1可以看出三階交調(diào)信號位于基頻附近，很難通過帶通濾波器將其消除，給系統(tǒng)通信造成了一定影響。因此三階交調(diào)失真是我們最為關注的參數(shù)。當輸入的信號含有更多頻率成分時，這種交調(diào)失真給系統(tǒng)帶來的影響更為顯著，造成輸出信號失真。

2.三階交調(diào)失真截點及計算

我們知道，系統(tǒng)輸出基頻信號的幅度隨輸入信號電壓呈線性變化，而三階交調(diào)項幅度隨輸入信號的3次方變化，如果將他們的變化反映在對數(shù)坐標系中，就會得到斜率為1的基頻雙音信號直線和斜率為3的三階交調(diào)失真直線，如圖2所示。

圖2 三階交調(diào)失真和三階截點

圖中，基頻雙音信號直線和三階交調(diào)失真直線交為一點，該點即為三階交調(diào)失真截點（IP3），此時，三階交調(diào)失真信號幅值和輸出基頻信號幅值相等，這個點可以用輸入三階截點功率（IIP3）和輸出三階截點功率（OIP3）來表示，三階截點是反映系統(tǒng)的線性范圍的一個指標，三階截點越高，表征系統(tǒng)線性度越好。

如圖2所示，若ROF系統(tǒng)增益為G，我們很容易計算得出如下關系：

OIP3=IIP3+G, OIP3=P *out* +IMD3/2 （1）

其中Pout為輸出基頻信號功率，IMD3為輸出基頻信號功率與三階交調(diào)失真信號功率IM3之差，對于給定的輸入信號和ROF系統(tǒng)，其基頻輸出功率Pout和IMD3是固定的，因此OIP3和IIP3都可以計算得出。

3.三階交調(diào)的測量方法

通過上面的分析，我們可以通過頻譜儀來測量ROF系統(tǒng)的三階交調(diào)截點及相關參數(shù)。圖3為測試框圖。

圖3 三階交調(diào)測試框圖

圖3中的每部分考慮和作用都會影響測量精度，應盡量減少信號源和頻譜分析儀產(chǎn)生的交調(diào)分量。附加在射頻信號源與合成器之間的隔離器可以改善并隔離射頻信號源之間的交調(diào)或混合，低通濾波器可以減少射頻信號源的諧波成分。

綜合以上考慮，測量步驟如下：

[1]按照圖3連接好設備；

[2]分別設置信號源F1和F2的頻率和輸出功率；

[3]設置頻譜儀衰減電平，參考電平，中心頻率，范圍，分辨率等參數(shù)；

[4]提供符合被測系統(tǒng)的工作條件（電壓，電流等）；

[5]調(diào)整射頻信號源的輸出功率并在頻譜分析儀測得F1和F2的輸出功率Pout，取較小值;

[6]調(diào)整頻譜分析儀測得2F1-F2和2F2-F1的輸出功率IM3，取較大值；

[7]根據(jù)公式（1）可以計算出輸入三階截點功率和輸出三階截點功率。

對于康冠光電的微波鏈路等產(chǎn)品，我們常取IMD3即輸出基頻信號和三階交調(diào)失真信號的相對功率（單位dBc）來表征系統(tǒng)的三階交調(diào)。該值越大，系統(tǒng)的線性度越好，動態(tài)范圍越大。

康冠光電微波光傳輸鏈路產(chǎn)品分為直調(diào)和外調(diào)兩種，直調(diào)鏈路帶寬最高至18GHz，外調(diào)鏈路帶寬最高至50GHz。具體參數(shù)見下表：

1、低帶寬直調(diào)應用

2、高帶寬直調(diào)應用

3、高帶寬外調(diào)應用