一、概述
无线电接收机的灵敏度一般是在理想环境中测试评估的，所谓理想环境，是指屏蔽了空间电磁信号、净化了电源、天线入口只连接满足要求的信号源。
可是，除了实验室理论研究和测量，我们的接收机不可能工作在这样的理想环境中。在实际工作的电磁环境中，存在着来自远方的小信号，同时也存在着当地的大信号。而往往我们对远方的小信号更感兴趣。
然而，接收机的前端，无论超外差的第一机混频器还是射频直采的A/D都是工作在宽带状态。它的带宽内同时存在着小信号和大信号。
显然，要求接收机在带内存在大信号的情况下也能正常接收小信号。而且希望能接收的信号越小越好。
这里，我们将接收机最小可检测（或可识别）信号电平值（ minimum detectable (or discernible) signal ）记为MDS,以 dBm表示。
我们知道，随着输入信号增大到一定值，在接收机内部会产生内部失真信号。这些内部失真信号表现为输入信号的谐波、互调、噪声等。
当这些内部失真信号频率落在我们关心的信号频率时，将严重干扰正常接收以至于完全被淹没。
我们当然希望使接收机出现内部失真时的输入电平值越大越好。这里，业内专家们都用三阶互调截交点（Third order intercept point ）来描述接收机的线性动态性能，并记为IP3, 以 dBm表示。
式中：
PIN – 输入基波电平，以dBm表示。
?P – 输出信号电平POUT 与n阶互调电平IMn之差，单位为dB。
n – n阶截交点，这里 n=3。
对于不同的接收机，在相同输入信号电平情况下，输出信号电平与3阶互调电平之差?P越大，则IP3的值越高。IP3值与?P值成正比。
我们将三阶互调截交点IP3与最小可检测（或可识别）信号电平值的差值MDS的三分之二描述为无杂散动态范围。
二、SFDR定义
SFDR（ spurious free dynamic range）无杂散动态范围, 以 dB表示。
这里需要特别说明的是，用于计算SFDR值的IP3和MDS值应该是接收机同一工作模式下测得的参数。有的接收机给出了低失真模式下的IP3值，而给出的MDS值却是低噪声模式的。所谓的低失真模式是在前端插入了衰减器，而低噪声模式是在前端打开了低噪声放大器。显然，用分别在这两个模式下测得的IP3和MDS值来计算SFDR值就没有意义了。
三、SFDR对接收机使用效能的影响
测试SFDR的值，应分别测量IP3和MDS的值。然后依据上式计算即可。有关IP3和MDS的测量方法请参考相关标准，这里不再赘述。
SFDR对接收机使用效能的影响：
首先，我们以WR-G35DDCi接收机为例说明。
如图1所示，WR-G35DDCi接收机属于射频直采原理实现的三通道软件无线电接收机。
图1 WR-G35DDCi接收机框图
如图2所示，当我们给WR-G35DDCi接收机同时输入频率分别为f1=14.002 MHz， f2=14.007 MHz的两个电平均为-14dBm的信号时，其输出除了电平均为-15dBm的f1和f2外，还多出了两个电平值为-119dBm，频率分别为 fIM1=13.997 MHz、fIM2=14.012 MHz的信号！
图2 WR-G35DDCi测试界面
这两个多出来的信号就是接收机内部产生的三阶互调信号IM3。
在实验室环境中，我们很容易理解它们并非空中信号，而是内部失真。如果是连接了天线的实际工作呢？
PIN=-14 dBm
POUT=-15 dBm
IM3=-119 dBm
MDS=-129 dBm
SFDR=2/3(IP3-MDS)
=2/3(38-(-129))=111
经测试计算得到：WR-G35DDCi接收机的IP3值为+38dBm ，SFDR值为111dB。
显然，我们应该选择在相同输入电平时输出互调信号电平越小越好，即?P越大越好的接收机。
这里，值得我们思考的是：
对于IP3值为+38dBm，SFDR值为111dB的WR-G35DDC接收机而言，当其同时输入两个-14 dBm的信号时，其输出为-15 dBm、IM3=-119 dBm、MDS=-129 dBm。如果换成SFDR=100、90、甚至更低的接收机，当其输入端也同时存在两个-14 dBm的信号时，其输出、IM3、MDS将会如何变化呢？肯定升高，对吗？这IM3、MDS值的升高将严重干扰信号接收啊！
然后，我们再看一下WR-G35DDCi接收机在实际工作中的表现。
图3和图4是在某无线电监测站使用WR-G35DDCi接收机所采集的数据回放分析界面。
图3 WR-G35DDCi接收机实际工作界面
从图3中可以看出，实时记录和处理带宽为32MHz，带内的最大信号电平高达-3dBm, 还同时存在众多大于-40dBm的大信号。
图4 WR-G35DDCi接收机实际工作界面
从图4可以看出，对于SFDR值为111dBm的WR-G35DDCi接收机，当实时记录和处理32MHz带宽内同时存在-3dBm和众多-40dBm大信号的情况下，仍可发现小于-130dBm的信号。
可以想象，如果将这根天线连接到SFDR值为100、90、甚至更低的接收机时，情况如何呢？IM3和MDS值肯定会升高，对吗？
如图1所示，WR-G35DDCi接收机的A/D之前设置了射频预选滤波器。它由一组高通、低通滤波器构成。高通滤波器的截至频率分别为0、850kHz、2.4MHz、5.4 MHz、11.8 MHz。低通滤波器的截至频率分别为3.1 MHz 、5.4 MHz 、11.8 MHz 、23 MHz 、50 MHz。可以根据需要由用户人工调整或自动设置成多个是带通、低通和高通滤波器。它的合理选用，将对被选中频带以外的信号进行衰减，从而减少产生内部失真的可能性。
最后，我们再来看一下WJ-8711接收机。这是一款当初世界顶级的接收机。
图5所示为WJ-8711接收机射频部分框图。其为典型的三次变频超外差接收机。
图5WJ-8711射频子系统框图
其工作频率范围5kHz～30MHz。第一中频40.455MHz，第二中频455kHz，第三中频25kHz，之后采用了数字化处理技术。厂家给出的它的IP3值为+30dBm，没有给出SFDR值。
一般使用情况下，天线输入的射频信号经低通滤波器后直接送到了第一混频器的输入端。这个低通滤波器的截至频率显然为30MHz。也就是说，天线输入的低于30MHz的信号都参与了混频。
显然，只要天线输入的信号电平足够强，在它的第一混频器中也会产生内部失真。
如果内部失真产生的某信号频率落到我们关心的信号频率上，则必然严重影响正常接收。尽管它采用了选择性能非常好的中频滤波器，对于这种频率落在接收信号带内的内部失真也是无能为力的。
然而，如表1所示，WJ在射频输入口设置了一个射频预选器选件。如果您购买并使用了这个选件，那么，天线送来的一些大信号可能被抑制而不能参与第一混频。这是一个很好的选择。
表1WJ-8711预选器选件
四、小结
综上所述，SFDR值高达111dB的接收机也会出现内部失真信号。
在接收机连接天线实际工作中，内部失真信号可能被当作空中信号加以关注，或干扰甚至淹没同频的有用信号，给我们的工作带来非常不利的影响。
那么，我们如何弱化内部失真信号给工作到来的不良影响呢？首先，我们有必要选用SFDR值更高的接收机！其次，将接收机及其天线架设在电磁环境满足相关标准要求的环境中。然后，在工作中接收小信号的同时关注带内所有的大信号，判断这些大信号可能产生的内部失真信号的频率和水平。这事要人工去做，难度可想而知啦。如果，研制一款软件，让其实时搜索带内的大信号所产生的内部失真信号，并以列表的形式报告出来，这可能会对工作有益。
