位置:51电子网 » 技术资料 » 传感与控制

测量I/Q调制器中的相位和延迟误差

发布时间:2008/5/26 0:00:00 访问次数:886

        

    

    就先进射频发送器而言,直接转换i/q调制是一种很有吸引力的解决方案,它以较低的成本实现了复杂调制。直接i/q调制器可以产生任意相位、频率和幅度的波形。在典型应用中,i/q调制器产生一个单边带输出信号。理想调制器在i混频器和q混频器本机振荡器之间有完美的90。相移,而且没有其它不想要的相位或增益减损,其输出将仅包含所需要的边带信号。实际上,非理想性是由其它相位误差源引起的,如基带i/q延迟不匹配和dac歪斜失真。

    本文感兴趣的误差项是由基带信号源引起的i/q歪斜误差(jdgen)、由调制器引起的i/q基带歪斜误差(jmod)和lo正交误差(jlo)(参见图1)。注意,时延误差(如jdgen和jmod)引起了与频率有关的相位误差,这种误差不能用一个不受频率影响的i/q相位调节补偿。因此,时延误差可能限制校准程序的有效性和图像抑制的程度。

    

    

    为了针对宽频通信通道(例如,w-cdma)实现最佳镜频抑制,了解这些误差来源很重要。本文提供一种测量方法,用来确定射频和基带相位误差的来源。该方法需要基带 i/q 信号发生器和其 i 和 q 通道输出之间的用户可调相位(jgen)。采用这信号源可以进行 3 种测量。jdgen、jmod、jlo等误差项可从这一系列测量中得出。

    第一种测量——用正常信号连接消除i/q调制器图像信号(图1)

    如图1所示和定义的那样,基带发生器(jdgen)和在i/q调制器本身(jmod)的 i和q通道之间都可能存在相位差。在调制器中的正交lo信号、loi和loq之间也许还存在相位误差jlo。因此,不想要的上边带信号(wlo + wbb)与想要的下边带信号(wlo — wbb)都出现在射频输出中。利用三角恒等式和小角度逼近,可以推导出上边带抑制。由下式给出:

    rsb = 20log ( jlo + jgen1 + jdgen + jmod ) — 6.02 [db] (1)

    注意,相位j用弧度表示。通过调节信号发生器的相位,可以最大限度地减小图像项,信号发生器相位设定为

       jgen1 = — jlo — jdgen — jmod (2)

    第二种测量——采用接到调制器差分i通道输入端的反向差分基带信号,消除i/q调制器图像信号(图2)

    

    

    这个配置与图1的区别是,连接到调制器的i输入的差分基带信号是反向的。调节可控制的信号发生器相位jgen2以消除图像信号。在这种情况下,想要的信号是上边带信号(jlo + jbb)和图像信号(jlo — jbb)上。下边带抑制由下式给出:

    rsb = 20 log ( jlo — jgen1 — jdgen — jmod ) — 6.02 [db] (3)

    就下式而言,图像信号最小:jgen2 = jlo — jdgen — jmod (4)

    第三种测量——让调制器的i和q输入反向后消除i/q调制器图像信号(图3)

    

    

    在这种配置情况下,i和q差分输入被交换了。调节可控制的信号发生器相位jgen3以消除图像。现在想要的信号是上边带频率分量(wlo + wbb),图像是在(wlo — wbb)的下边带信号。下边带抑制由下式给出:

    rsb = 20log ( jgen3 + jdgen + jlo + jmod ) — 6.02 [db] (5)

    就下式而言,图像信号最小:jgen3 = — jlo — jdgen + jmod (6)

    相位减损的计算

    解方程 (2)、(4) 和 (6),可得出:

    jlo = (jgen2 — jgen1)/2 (7)

    

    jdgen = —(jgen2 + jgen3)/2. (8)

    jmod = (jgen3 — jgen1)/2 (9)

    

    作为一个例子,我们现在用上述方法确定lt5528直接 i/q 调制器的误差项。用rohde & schwarz公司的amiq i/q调制发生器作基带信号源。就5个不同的lt5528实例,采用 5mhz和10mhz基带频率测量jlo、jdgen和jmod。从测得的相位误差,可以计算等效延迟误差。表1的结果显示,基带信号发生器相位误差jdgen在这一设置中占主导地位,并等效于大约300ps的延迟误差,相比之下,lt5528的基带相位误差jmod的等效延迟仅为约 25ps ~ 30ps。在这个例子中,基带信号源相位误差jdgen是主

        

    

    就先进射频发送器而言,直接转换i/q调制是一种很有吸引力的解决方案,它以较低的成本实现了复杂调制。直接i/q调制器可以产生任意相位、频率和幅度的波形。在典型应用中,i/q调制器产生一个单边带输出信号。理想调制器在i混频器和q混频器本机振荡器之间有完美的90。相移,而且没有其它不想要的相位或增益减损,其输出将仅包含所需要的边带信号。实际上,非理想性是由其它相位误差源引起的,如基带i/q延迟不匹配和dac歪斜失真。

    本文感兴趣的误差项是由基带信号源引起的i/q歪斜误差(jdgen)、由调制器引起的i/q基带歪斜误差(jmod)和lo正交误差(jlo)(参见图1)。注意,时延误差(如jdgen和jmod)引起了与频率有关的相位误差,这种误差不能用一个不受频率影响的i/q相位调节补偿。因此,时延误差可能限制校准程序的有效性和图像抑制的程度。

    

    

    为了针对宽频通信通道(例如,w-cdma)实现最佳镜频抑制,了解这些误差来源很重要。本文提供一种测量方法,用来确定射频和基带相位误差的来源。该方法需要基带 i/q 信号发生器和其 i 和 q 通道输出之间的用户可调相位(jgen)。采用这信号源可以进行 3 种测量。jdgen、jmod、jlo等误差项可从这一系列测量中得出。

    第一种测量——用正常信号连接消除i/q调制器图像信号(图1)

    如图1所示和定义的那样,基带发生器(jdgen)和在i/q调制器本身(jmod)的 i和q通道之间都可能存在相位差。在调制器中的正交lo信号、loi和loq之间也许还存在相位误差jlo。因此,不想要的上边带信号(wlo + wbb)与想要的下边带信号(wlo — wbb)都出现在射频输出中。利用三角恒等式和小角度逼近,可以推导出上边带抑制。由下式给出:

    rsb = 20log ( jlo + jgen1 + jdgen + jmod ) — 6.02 [db] (1)

    注意,相位j用弧度表示。通过调节信号发生器的相位,可以最大限度地减小图像项,信号发生器相位设定为

       jgen1 = — jlo — jdgen — jmod (2)

    第二种测量——采用接到调制器差分i通道输入端的反向差分基带信号,消除i/q调制器图像信号(图2)

    

    

    这个配置与图1的区别是,连接到调制器的i输入的差分基带信号是反向的。调节可控制的信号发生器相位jgen2以消除图像信号。在这种情况下,想要的信号是上边带信号(jlo + jbb)和图像信号(jlo — jbb)上。下边带抑制由下式给出:

    rsb = 20 log ( jlo — jgen1 — jdgen — jmod ) — 6.02 [db] (3)

    就下式而言,图像信号最小:jgen2 = jlo — jdgen — jmod (4)

    第三种测量——让调制器的i和q输入反向后消除i/q调制器图像信号(图3)

    

    

    在这种配置情况下,i和q差分输入被交换了。调节可控制的信号发生器相位jgen3以消除图像。现在想要的信号是上边带频率分量(wlo + wbb),图像是在(wlo — wbb)的下边带信号。下边带抑制由下式给出:

    rsb = 20log ( jgen3 + jdgen + jlo + jmod ) — 6.02 [db] (5)

    就下式而言,图像信号最小:jgen3 = — jlo — jdgen + jmod (6)

    相位减损的计算

    解方程 (2)、(4) 和 (6),可得出:

    jlo = (jgen2 — jgen1)/2 (7)

    

    jdgen = —(jgen2 + jgen3)/2. (8)

    jmod = (jgen3 — jgen1)/2 (9)

    

    作为一个例子,我们现在用上述方法确定lt5528直接 i/q 调制器的误差项。用rohde & schwarz公司的amiq i/q调制发生器作基带信号源。就5个不同的lt5528实例,采用 5mhz和10mhz基带频率测量jlo、jdgen和jmod。从测得的相位误差,可以计算等效延迟误差。表1的结果显示,基带信号发生器相位误差jdgen在这一设置中占主导地位,并等效于大约300ps的延迟误差,相比之下,lt5528的基带相位误差jmod的等效延迟仅为约 25ps ~ 30ps。在这个例子中,基带信号源相位误差jdgen是主

相关IC型号

热门点击

 

推荐技术资料

滑雪绕桩机器人
   本例是一款非常有趣,同时又有一定调试难度的玩法。EDE2116AB... [详细]
版权所有:51dzw.COM
深圳服务热线:13751165337  13692101218
粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn)
公网安备44030402000607
深圳市碧威特网络技术有限公司
付款方式


 复制成功!