宽带I/Q调制器简化无线电设计

现代数字无线电发射器设计给设备设计人员带来了越来越多的挑战。数据吞吐量提高的趋势正在增加传输信号的调制密度和载波带宽。为了在传输相同均方根功率电平的同时保持良好的邻道功率比（ACPR），必须使用互调失真更低、噪声更低的元件。

基带、中频和RF带宽在整个信道上必须平坦，以保持调制载波的频谱形状。当无线电发射器设计需要在非常宽的RF频率范围内工作时，整个信号链的RF增益平坦度变得至关重要。最小化信号链中随频率变化的增益可减轻信号链规划和预算的负担。

I/Q调制器是现代数字变送器信号链中的关键元件。I/Q调制器执行频率转换，将基带信号混合到RF频谱中的所需位置。I/Q调制器由本振（LO）输入组成，本振（LO）输入分为同相（I）和正交（Q）分量，相隔90°。这两个信号驱动独立的混频器，这些混频器也由I和Q基带信号驱动。然后将两个混频器的输出相加，以提供RF或IF调制载波。ADI公司的ADL5385 I/Q调制器包含这些基本模块（见图），通过提供宽带操作、高数据速率和出色的信号质量来减轻设计人员的负担。

许多应用使用两阶段上变频，这需要更多的组件、增加的成本和复杂性。ADL5385利用有源二分频LO分频器克服了传统的多相限制。有源分路器可实现跨越五个倍频程（50 MHz 至 2.2 GHz）的宽调谐范围。LO及其补码被送入两个D触发器中。触发器的输出驱动混频器内核。由于LO信号的二分频作用，LO必须是所需RF输出频率的两倍。LO对称性也非常重要，因为它直接有助于边带抑制。

在单通道调制系统中，可以通过使用高阶调制技术或使用更多带宽来增加数据容量。挑战在于在整个载波带宽内保持平坦增益，以确保增益纹波保持在最小水平，从而消除了预补偿的需要。ADL5385 0.1 dB基带增益平坦度扩展至85 MHz，大多数应用无需任何预补偿。

误差矢量幅度（EVM）是衡量信号调制质量的常用指标，它直接受到调制器内正交误差和幅度误差的影响。正交误差和幅度误差的大小可以通过观察单边带频谱中的边带抑制水平来测量。ADL5385的原生无补偿边带抑制在高达900 MHz时优于–38 dBc。通过调整基带信号的相对增益和相位，可以实现更高的性能。

ADL5385的低失真使其能够以最小的相邻通道泄漏实现高输出功率电平，同时在无线电的后续级中允许较小的增益。这种情况以及宽调谐范围允许调制器无需工厂校准即可使用，从而大大减少了设计和制造所需的时间和精力。

审核编辑：郭婷