模擬IQ方法的知識

　　模擬 IQ 調(diào)制器（用于發(fā)射器）和 IQ 解調(diào)器（用于接收器）已經(jīng)使用了數(shù)十年（［1］ 至 ［3］）。

　　近推出了新的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器，可以直接對1至4 GHz的IF進行采樣；在第二、第三和第四奈奎斯特區(qū)域采樣（［4］ 至 ［7］）。這些與更高速的數(shù)字邏輯相結(jié)合，允許以數(shù)字方式完成組合（對于 A/D）和分離（對于 D/A）（［8］ 至 ［21］）。圖 1（a）（對于調(diào)制器）和圖 1（b）（對于解調(diào)器）對此進行了說明，其中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（DAC 或 ADC）位于“D”位置。

　　圖1（a）。 調(diào)制器

　　圖 1（b）。解調(diào)器

　　另一方面，集成模擬 I、Q 組合器和分離器在 I 和 Q 路徑之間具有非常好的匹配，解決了以模擬方式執(zhí)行這些過程的一些反對意見。模擬技術(shù)還需要兩倍于 IF 直接采樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（A/D 或 D/As），但它們以較低的采樣率運行；因此它們更便宜并且需要更少的電力。圖 1（a）（對于調(diào)制器）和圖 1（b）（對于解調(diào)器）對此進行了說明，其中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（DAC 或 ADC）位于“A”位置。

　　筆者開始思考這個問題。他在 LinkedIn 的幾個群組中征求意見，并得到了寶貴的答案。經(jīng)致謝人同意，特致謝如下。他還找到了有關(guān)這些功能的當(dāng)代集成電路 （IC） 特性的所有信息，以及為這些 IC 確定的任何性能要求的結(jié)果。由此，他試圖得出任何可以得出的一般性結(jié)論來回答這個問題。“IQ 調(diào)制和解調(diào)應(yīng)該以模擬方式還是數(shù)字方式進行？”

　　模擬 IQ 方法

　　模擬 IQ 方法已經(jīng)存在了數(shù)十年（［1］ 至 ［3］）。任何 IF 或 RF 信號都可以表示為

　　R（t） = I（t）cos（2πft） +Q（t）sin（2πft）

　　其中 f 是載波頻率，I（t） 稱為同相分量，Q（t） 稱為正交分量。模擬 IQ 調(diào)制器獲取基帶信號 I（t） 和 Q（t） 并形成 R（t）。如圖 1（a） 所示，DAC 位于位置 A。模擬 IQ 解調(diào)器將 R（t） 作為輸入，并形成 I（t） 和 Q（t）。如圖 1（b） 所示，DAC 位于位置 A。

　　模擬方法的一個關(guān)鍵問題是保持兩條路徑的增益相同，并且相位差為 90°。有時會忽略這些要求的是兩個低通濾波器。對于存在大量信號能量的所有頻率，它們的增益和相位應(yīng)該完全匹配。后面的文章將介紹對這些要求的更準確的量化，以及因偏離這些要求而造成的損害。