P1dB、IIP3、OIP3和IMD的定义及关系解析

P1dB

1分贝压缩输出功率。放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增加，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。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。

IIP3、OIP3、IMD

当双音信号输入放大器时，由器件非线性产生的许多组合频率分量中，有可能落在放大器频带内的频率分量除了基波外，还可能组成2f1-f2和2f2-f1（由非线性器件的三次方项产生的）。这种由双音信号的互相调制引起的组合分量形成对有用信号的干扰称之为互调失真，又称为三阶互调。

IP3即三阶截断点（third-order intercept point），是三阶互调功率达到与基波功率相等的点，常用来说明三阶互调失真的程度。IMD3即三阶互调（third order intermodulation），两者区别主要是IP3针对的时功率值，IMD3是相对值，一般器件中的指标，IP3有输入三阶互调（IIP3），输出三阶互调（OIP3），IMD3主要有三阶互调抑制度，两者的单位不一样，IP3为dBm，IMD3为dBc。任一器件的IP3是由其本身的非线性所决定的一个常数；简洁地定量地刻画了器件的线性度，与输入信号的大小、器件本身的增益没有任何关系。

IIP3 = Pin + IMD3/2 （IIP3越大越好）

OIP3 = Pout + IMD3/2 =IIP3 + G

Pin、Pout、IM3、IMD3、IIP3、OIP3、G等指标之间的关系（参考下图）。

Pin–输入功率（input power,指的是DUT的输入功率= PSG-3dBm-P插损；其中PSG是信号源输出功率，转化成双音的每个主tone能量为 PSG-3dBm，P插损是输入线路中的线缆+EVB上走线的损耗能量，通过解嵌获取，计算时补偿上去）

Pout–输出功率（output power，指的是DUT的输出功率）

G–增益（gain）

IIP3–输入双音三阶交调点（Input two tone 3rd order intercept point）

OIP3–输出双音三阶交调点（Output two tone 3rd order intercept point）

IM3–双音互调三阶产物（3rd order two tone intermodulation product）

IMD3–输出功率与IM3之差（the differences between output power and IM3）