4.6.1　指标定义

对于无记忆非线性放大器会出现AM-AM和AM-PM变换失真。为了度量这种失真，现建立一个简单的模型，定义两个失真系数，即AM-AM系数(幅度压缩系数)和AMPM系数(调幅调相转换系数)。

设放大器输入为一窄带小调幅指数和小调相指数的调幅调相信号，则有

式中Ai为输入信号幅度；α为调幅指数；β为调相指数；Ω为调制频率；ω为载波频率；θ0为初相。

放大器输出信号为

式中C为幅度压缩系数，即AM-AM系数；ΔΦpm为由幅度变化引起的相位变化最大值；Ao为输出信号幅度；Δθ为增加的固定相差。

从式(4-57)中可以看出，输出信号的调幅波幅度受到了压缩，压缩系数为C。相位则增加了一个与输入调幅波同相的调相信号，调相指数为ΔΦpm。下面给出AM-AM和AM-PM的表达式。

1)AM-AM系数的电压形式

设输入电压变化百分比为：

式中　αV为用电压表示的输入电压变化百分比；Vipeak为输入电压有变化时的最大电压值；Vi为输入电压无变化时的电压值；ΔVi为输入电压的最大变化值。

输出电压变化百分比为

式中　γV为用电压表示的输出电压变化百分比；Vopeak为输出电压有变化时的最大电压值；Vo为输出电压无变化时的电压值；ΔVo为输出电压的最大变化值。

可以看出输入、输出电压变化百分比就是输入、输出调幅指数，因此有

则幅度压缩系数C为

2)AM-PM系数的电压形式

式中　ΔΦpm为由幅度变化引起的相位变化最大值，单位为rad；Kp-rad/V为AM-PM转换系数，单位为rad/V。

如果用“deg”表示，则为

3)AM-PM系数的分贝形式

在射频微波领域，信号的幅度变化通常用功率的分贝形式。设输入功率变化百分比为

式中　αdB为用对数功率表示的输入功率变化百分比；pipeak为输入电压有变化时的最大功率；pi为输入电压无变化时的功率；Δpi为输入电压的最大变化功率；pipeak-dB为pipeak的分贝形式；pi-dB为pi的分贝形式。

则

用“度”表示为

4)AM-PM系数电压形式与分贝形式的关系

根据式(2-41)，功率变化百分比与电压变化百分比有如下关系：

则可得出AM-PM系数电压与分贝形式的关系为