模拟IQ方法的知识

　　模拟 IQ 调制器（用于发射器）和 IQ 解调器（用于接收器）已经使用了数十年（［1］ 至 ［3］）。

　　近推出了新的A/D和D/A转换器，可以直接对1至4 GHz的IF进行采样；在第二、第三和第四奈奎斯特区域采样（［4］ 至 ［7］）。这些与更高速的数字逻辑相结合，允许以数字方式完成组合（对于 A/D）和分离（对于 D/A）（［8］ 至 ［21］）。图 1（a）（对于调制器）和图 1（b）（对于解调器）对此进行了说明，其中数据转换器（DAC 或 ADC）位于“D”位置。

　　

　　图1（a）。 调制器

　　

　　图 1（b）。解调器

　　另一方面，集成模拟 I、Q 组合器和分离器在 I 和 Q 路径之间具有非常好的匹配，解决了以模拟方式执行这些过程的一些反对意见。模拟技术还需要两倍于 IF 直接采样的数据转换器（A/D 或 D/As），但它们以较低的采样率运行；因此它们更便宜并且需要更少的电力。图 1（a）（对于调制器）和图 1（b）（对于解调器）对此进行了说明，其中数据转换器（DAC 或 ADC）位于“A”位置。

　　笔者开始思考这个问题。他在 LinkedIn 的几个群组中征求意见，并得到了宝贵的答案。经致谢人同意，特致谢如下。他还找到了有关这些功能的当代集成电路 （IC） 特性的所有信息，以及为这些 IC 确定的任何性能要求的结果。由此，他试图得出任何可以得出的一般性结论来回答这个问题。“IQ 调制和解调应该以模拟方式还是数字方式进行？”

　　模拟 IQ 方法

　　模拟 IQ 方法已经存在了数十年（［1］ 至 ［3］）。任何 IF 或 RF 信号都可以表示为

　　R（t） = I（t）cos（2πft） +Q（t）sin（2πft）

　　其中 f 是载波频率，I（t） 称为同相分量，Q（t） 称为正交分量。模拟 IQ 调制器获取基带信号 I（t） 和 Q（t） 并形成 R（t）。如图 1（a） 所示，DAC 位于位置 A。模拟 IQ 解调器将 R（t） 作为输入，并形成 I（t） 和 Q（t）。如图 1（b） 所示，DAC 位于位置 A。

　　模拟方法的一个关键问题是保持两条路径的增益相同，并且相位差为 90°。有时会忽略这些要求的是两个低通滤波器。对于存在大量信号能量的所有频率，它们的增益和相位应该完全匹配。后面的文章将介绍对这些要求的更准确的量化，以及因偏离这些要求而造成的损害。