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作者：Robert Keller，德州儀器 (TI) 高速數據轉換器系統與高級技術(shù)經(jīng)理 寬帶寬無(wú)線(xiàn)發(fā)射器常用模擬正交調制器（AQM）把復合（I + j*Q）基帶信號轉換為射頻（RF）。AQM內含一個(gè)本機振蕩器（LO）輸入、一個(gè)生成兩個(gè)LO 90度異相的分相器、兩個(gè)混頻器（每個(gè)混頻器將基帶信號混頻為射頻）以及一個(gè)組合兩個(gè)信號的加法器（圖1）。 
圖 1 模擬正交調制器系統結構圖 就一個(gè)完美匹配I和Q通路的理想AQM而言，基帶信號的ωBB頻率復頻為：
根據基帶Q的不同符號，得到ωBB - ωRF或者ωBB + ωRF RF輸出的單頻
但是，實(shí)際狀況不見(jiàn)得理想，有三種可能出現的誤差： 1. 基帶DC偏差 2. I和Q分支之間的增益錯配 3. LO相位誤差 圖2數學(xué)方法表示。
圖 2 有偏差、增益及相位誤差的AQM的數學(xué)表示 DC 偏移會(huì )與 LO 混頻，產(chǎn)生 LO 饋通，即LO的頻率。I和Q分支的DC偏移加入正交，形成以下的LO饋通振幅：
通過(guò)在基帶信號中添加一個(gè)反向偏差，可對LO饋通進(jìn)行校正。許多雙高速DAC或集成發(fā)射器解決方案，例如：TI的AFE7071等，都包括生成校正用基帶偏差的數字電路。找到I和Q基帶信號最佳DC偏差值的一種簡(jiǎn)單方法是，監測LO饋通振幅，并反復地改變首個(gè)I DC偏差，然后再改變Q DC偏差，最終找到最小LO饋通（圖3）。在pass 1期間，Q DC偏差保持不變，而對I DC偏差進(jìn)行掃描，直到找到最小LO饋通為止。在pass 2期間，I DC偏差值維持在最低限度，而對Q DC偏差進(jìn)行掃描，直到找到最小LO饋通為止。在理想情況下，每個(gè)I和Q僅需要一個(gè)pass，但首批2個(gè)pass期間LO饋通最小值所產(chǎn)生的測量誤差，通常亦意味需要3個(gè)或者4個(gè)pass。
圖 3 本機振蕩器饋通校正過(guò)程 增益和相位誤差會(huì )導致無(wú)用混頻器抵銷(xiāo)不完全的結果—剩余量稱(chēng)作邊帶抑制（SBS）。上下邊帶振幅以基帶Q輸入的增益誤差G和I分支混頻器LO的相位誤差（弧度）作為開(kāi)始，其為：
在這種情況下，低邊帶主導，而邊帶抑制為一個(gè)比率：
或者也可以用dBc表示：
圖4顯示dBc和相位及振幅誤差表示邊帶抑制的比較情況。
圖 4 邊帶抑制（dBc）對比相位及振幅誤差 使用上述類(lèi)似方法求解LO饋通時(shí)，通過(guò)改變基帶信號的增益和相位來(lái)抵消AQM的增益和相位誤差，可以校正邊帶抑制（SBS）。如TI的DAC34SH84等高速插值數模轉換器（DAC），包含了一些生成DC偏差、基帶信號增益和相位變化的數字電路，從而可以輕松修正AQM的缺陷。 盡管LO饋通和SBS均可在任何狀態(tài)下獲得完美的校正，但最佳校正值會(huì )隨電源電壓、溫度、RF和基帶頻率、LO功率等而變化。通常，僅在制造期間進(jìn)行一次校正，之后，在系統起動(dòng)時(shí)，再對這些值進(jìn)行存儲和編程。在一次性校正以后，LO饋通和SBS的溫度、電壓和LO功率差異通常會(huì )在A(yíng)QM數據表曲線(xiàn)圖中標明（參見(jiàn)TI TRF3705數據表圖33-44）。LO饋通和SBS通常會(huì )好于–50 dBc（比未校正值好10-15 dB）。 下次，我們將討論電源噪聲對時(shí)鐘器件的影響，敬請期待。 參考文獻 TRF3705產(chǎn)品詳情：http://www.ti.com.cn/product/cn/trf3705 。 |
