IQ調制在手機通信系統(tǒng)中的應用

前言：IQ信號即同相正交信號，I為in-phase，Q為quadrature，與I的相位相差了90度。下面我們詳細的解釋一下什么是IQ信號，IQ信號的作用是什么，以及在進行擺件和走線的時候IQ信號線需要注意一些什么?一起了解一下吧!

一、I/Q信號的發(fā)展

射頻的信號調制就是將低頻的基帶信號搬移到高頻的載波信號上去，我們假設低頻信號頻率為a，高頻的載波信號頻率為b，在傳統(tǒng)的模擬通訊中，使用乘法器來進行頻譜搬移，那么根據(jù)下面的公式：

Cos(a)*cos(b)=1/2[cos(a+b)-cos(a-b)]

通過上述公式將信號和載波相乘，然后就實現(xiàn)了頻譜搬移，但是有個問題是，這樣直接相乘會得到兩個信號頻率a+b和a-b，顯然是我們不希望的。

因為信號在傳輸?shù)臅r候需要的是單一信道、單一頻率，因此在最早的通訊技術中往往選擇通過濾波器濾掉另外一個頻率的信號，結果是不理想的，使用濾波器很難濾掉另外一個，而且因為另外一個頻帶的存在，浪費了很多頻帶的資源，在頻帶資源尤為緊張的現(xiàn)在，解決該問題非常重要，因此發(fā)展出了IQ技術。

IQ技術提出的解決方案就是將cos(a-b)展開，得到如下公式：

Cos(a-b)=cos(a)*cos(b)+sin(a)*sin(b)

這個公式清楚的表明，只要把載波a和信號b相乘，之后它們都各自移相90度(即sina和sinb)，之后相加，就能得到a-b的信號了，通過這種方法，我們就能夠得到單一的a+b或者a-b即可。

二、IQ調制在手機通信系統(tǒng)中的應用

如上圖所示的笛卡爾坐標系，X/Y/Z三個坐標軸，兩兩垂直便稱為相互正交，那么我們假設有一個向量L，其可以分解為X/Y/Z三個分量組成，我們認為其X軸為同相分量，那么Y軸和Z軸就可以稱為正交分量。

在通信系統(tǒng)中推廣其概念，另根據(jù)第一部分的敘述，我們可以將一個數(shù)字已調信號表示為：

Sm(t)=Si(t)cos(wt)+Sq(t)sin(wt)

上述公式表示我們把信號調制在cos(wt)和sin(wt)這兩路相差90度的同頻載波上，因為cos(wt)和sin(wt)是相互正交的，所以我們把Si(t)cos(wt)稱為同相分量，而把Sq(t)sin(wt)稱為正交分量。所以IQ即是同相正交信號!

三、IQ線的布局和走線

IQ信號線走線非常重要，如果在傳輸過程中出現(xiàn)了干擾和畸變，就會造成信號傳輸錯誤，因為IQ信號本質上是一個模擬信號，所以IQ信號線的隔離和保護對硬件工程師來說必須關注!

1、IQ線在手機布局和規(guī)劃走線時必須保證遠離PMU，PMU區(qū)域以及網絡禁止和ABB IQ線重疊，即使IQ走線和PMU之間有地平面隔離也是禁止的，因為PMIC開關節(jié)點造成的磁耦場耦合也會造成de-sense問題!

2、PMIC開關電源的節(jié)點也是禁止放置在ABB IQ中的，因為開關節(jié)點的低頻噪聲會影響到RX IQ的信號質量，產生de-sense問題!

審核編輯：湯梓紅