正交调制器的校准设计.pdf

理论与研究
heory and research
正交调制器的校准设计
The Calibration Design of I/Q Modulator
周建烨(中国电子科技集团公司第41研究所,安徽蚌埠23306
Zhou in-yo(he 41researeh Ititute ETC, Anhui Bengbu 233006
要:在当前许多复杂调制射频信号源中,随数字莱带信号越来越多的加入,需要正交调制器将其调紀
到需要的载波信号上。正交调制器晾理简单:将生成好的I两路基带信号调制到两路正交的载波上,合略
后输出。但是在实现时,想获得好的指标就需要考虑截波相位误差,Q基带信号幅度不平衡以及载波泄涡等
问题。文章给出了一种正交调制器的校准方案,可以减少和模拟以上三种现象造成的调制误差,并给出自动
校准和手动校准两种方法。
关词:校准:UQ调制器;UQ相位:IO幅度;载波泄
中图分类号:TN76
文献标识码:A
文章编号:1003-01072010)03-000-04
hnmamycomphcaltedmodudeedRFgourcegeneretoralcurentywiththgmoreandmorenpuotdalabaseba
ed mla o ma o t a wa. This y a m he bas to
carierwavesandcombinedoutputBufweanttoganthgsoodperformancemueAtakethecarierphaseeror,Obasebandam
pitudeunbanlahceandcarerlekegetoaccount.Thepapergivesacalibratonofomodudato,teanreducaandsinudeatethe
moduationerorwhichthethreereasoncaused,endeivestwowaysofautoadiustmertandmanuealadustmernt
y wo: caia m a phase ame camr leakage
CLC number TN761
AMb:100-0107(2010)03-0004-04
1引言
(t)
正交调制器广泛用于现在的通信设备中,现在许多的电
子器件厂商也相应推出了具有正交调制功能的集成电路,包
cos t ct
括AD公司的ADL537X,ADL538X系列,T公同的TRF3703
等。但是在作为测试,教学仪器的复杂调制射频信号源中,对
/移相功分?
指标的要求比较苛刻,而且部分仪器还要求对一些影响调制
指标的因素:载波的相位,Q两路的幅度平衡,载波泄漏等进
行一定范围的控制,以观察其对调制信号的影响。本文就以实
sIrいct
际调制信号的典型表达式入手,提出了一种指标较高,一键自
Q(t)
动校准,支持手动校准,可模拟载波相位误差,Q两路幅度不
平衡,载波泄漏等因素对调制器影响的方案,以Q基带信号
1正交调制原理图
调制到GHz的载波的调制器为例,给出了自动校准和利用外
接频谱分析仪进行行手动校准两种便利的校准方法。
△Aq;直流偏置为为△Bi,△Bq则实际基带信号表达式为
l=(1+△Ail(+△Bi,Q-(1+△Aq()+△Bq
2正交调制器校准原理
同理设两路正交载波的增益误差分别为△Ae,△As;直流
正交调制器的基本原理很简单:将生成好的Q两路基带偏置为为△Be,△Be;本振信号经过移相功分器后的实际相差
倍号调制(混频)到需要的两路正交载波上,合路后输出,见图
与90°的偏差为△Φ,则实际的两路本振信号表达式为
Locas=(1+△Ae)eoa(wct)+△Be, Losin=(1+△ As)sin(wct+
可得理想的正交表达式为
△)+△Bg
S(=(0co(wct((0)sin(wct
0将式?和式M代人式(0,得
但是,在实际的调制过程中,四路输人信号不可避免会出
S()=[(1+△AI(+△Bij*(1+△Ae)eos(wc)+△B」-【(+
现诸如直流偏置、幅度不平衡以及相位不正交等对调制指△AqQt+△B)?(1+△ As)sin(wct+△中汁△Be
标有直接影响的误差。下面我们来推导实际调制过程中的调
=[(+△Aj(1+△A)I(os(wct)-(+△Ao(1+△As)Q(sin
制信号表达式。设IQ两路基带信号的增益误差分别为△心
(wct△}H△Bi(1+△ Ackcos(wc)-△Bc(1+△ As)sin(wct△)
+△Be(+△A)l()-△B(1+△AgQ(H△Bi△Be-△Bq△Bsl5)
数据