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模拟IQ调制器的特性介绍
张燕
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在前面关于数字调制的文章中分别介绍了IQ 调制的基本理论及调制解调的数学解析及图解过程，阐述了常见的数字调制方式，并解释了为什么经过IQ 调制器之后带宽会翻倍的原因。本文将着重介绍模拟IQ 调制器的特性，为后面的IQ 调制性能验证测试作准备。模拟IQ 调制器包含Mixer，在上变频的过程中，势必会产生镜频产物。当输出无频偏信号时，即信号中心频率与调制器的LO 信号频率相同时，相当于采用的是Zero-IF 机制，镜频产物与信号本身不可分割，即使通过滤波器也无法滤除镜频。庆幸的是，采用IQ调制及解调器，即使存在镜频产物，依然可以恢复出原始的IQ信号。这也是为什么模拟IQ 调制器之后不需要镜频抑制滤波器的原因。由于这种正交架构，IQ 调制器本身是具有一定镜频抑制能力的，但是只有在输出具有一定频偏的信号时，即信号中心频率与LO 信号频率不同时，才能体现出镜频抑制特性。下面将通过一些特殊的基带IQ 信号进行解析分析，阐述影响镜频抑制特性的因素，及如何改善镜频抑制特性。
1. IQ 信号幅度平衡性对镜频抑制的影响
IQ信号幅度不平衡（即幅度不同），要么是输入至调制器的I 和Q 信号的幅度不平衡，要么是调制器具有一定的增益不平衡（即I 和Q 两路的增益不同），这些都会影响对镜频的抑制能力。
令i（t）=Acoswb t，q（t）=sinwb t，则经过IQ调制输出的射频信号s（t）为 s（t）=Acoswb t· coswc t - sinwb t · sinwc t 积化和差得 s（t）=0.5（A+1）cos（wc+wb ）t + 0.5（A-1）cos（wc -wb ）t 当A=1时，射频信号中只有上边带（wc+wb ）分量；当A=-1时，射频信号中只有下边带（wc -wb ）分量；当A≠±1时，射频信号中同时包含上边带（wc+wb ）和下边带（wc -wb ）两个分量。以上通过解析方式介绍了IQ 调制器的镜频抑制特性，其实通过图解方法也可以清晰简便地进行说明。下面考虑A=1的情况，图1 给出了载波信号的傅里叶变换，这是双边带频谱，基带信号经过IQ 调制器实现了频谱的搬移，图2分别给出了调制器两个支路上的频谱变换情况，最终经过合路器合路后，下边带分量相互抵消，只剩下上边带分量。
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