怎么优化系统的EVM？收发信机的互调与EVM分析

互调干扰是当两个或多个干扰信号同时进入接收机时，由于传输信道中非线性电路产生的，主要受接收机非线性度影响。通过合理分配整个通道的增益、选择OIP3高的放大器及混频器、选择带外抑制度高的滤波器，可提高通道的带外互调水平。

那么具体的是怎么设计的呢？

l 互调的定义

一个双音输入电压的数学形式可用式（1.1）表示：

（1.1）

式（1.1）按照泰勒公式展开，如式（1.2）所示，

（1.2）

式（1.2）可继续展开得到式（1.3）：

（1.4）

定义P2ω1-ω2为3阶交调的混频产物，P3定义为的线性产物，P2ω1-ω2则可由式（1.5）所示：

（1.5）

用dB可由式（1.6）所示：

为元件噪声功率。

l 互调对系统线性的要求

由上述公式可以推导出

IIP3=Ps+1.5*互调抗扰度+SNR

预算静态IIP3=-16dBm， 全温恶化2~3dBm， 系统IIP3=-13dBm，根据对系统的仿真计算系统IIP3=-8dBm，满足系统的线性要求。

注意：对于超外差系统，由于中频滤波器带宽较窄，互调的产生到滤波器结束，因此IIP3的影响计算到混频器。

对于零中频系统，互调产生于整个系统，IIP3的计算到整个模拟电路。

l 互调对ADC的要求

ADC的抗扰扰性如下图所示，系统要求互调抗扰性即在输入干扰信号时，ADC没有失真，以14位的ADC为例，有效量化位数只能做到12bit，等效量化噪声约为3-72dB-10log(fs/2B)dBm，抗干扰容限可以做到3-6-[3-72-10log(fs/2B)]-SNR =72+10log(fs/2B)-6-SNR，其中B是信号带宽，fs是采样率。根据计算可知采用14位的ADC抗干扰可做到66dB，满足设计要求。

EVM：Error Vector Magnitude，误差向量(包括幅度和相位的矢量)是在一个给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，能全面衡量调制信号的幅度误差和相位误差。

从上述公式可以看出，EVM就是衡量系统线性的一个指标，它近似等于信噪比，对于射频工程师而言，就可以通过分析信噪比来衡量系统的EVM

clear all;

EVM= 010;

SNR= 20 *1* log10 (EVM * 0.01);

plot(EVM,SNR)

grid on

hold on

xlabel('EVM%')

ylabel('SNR/dB')

title('SNR与EVM的关系')

那么怎么优化系统的EVM？

从线性系统分析，发射机非线性的来源有功放、混频器、频率源、基带；

功放的线性对系统的EVM起到决定性的作用，因此优化功放的线性对提升系统的EVM效果比较显著，具体的方法有回退，DPD，前馈等这个章节就不具体展开；

很多射频工程师可能会忽略频率源与混频器对EVM的影响，对于相位噪声为-115dBm/Hz,对EVM的贡献就已经达到了1%，具体的相位噪声对EVM的换算关系下章展开；

EVM还有一个很大贡献的来源就是基带，目前的通信调制方式都是高峰均比，为了功放的效率通常会对基带信号进行肖峰处理，因此基带对EVM的影响成为了主要来源，射频小伙伴们在EVM优化的时候不要忘记了对基带的同志们提出要求！

审核编辑：刘清