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無線電設(shè)計的簡便方法:寬帶I / Q調(diào)制器

模擬對話 ? 來源:NL ? 2019-04-10 14:53 ? 次閱讀
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現(xiàn)代數(shù)字無線電發(fā)射機(jī)設(shè)計給設(shè)備設(shè)計者帶來了越來越多的挑數(shù)據(jù)吞吐量增加的趨勢是增加傳輸信號的調(diào)制密度和載波帶寬。為了在傳輸相同的均方根功率電平時保持良好的鄰信道功率比(ACPR),必須使用具有較低互調(diào)失真和較低噪聲的組件。

基帶,IF和RF帶寬必須在整個信道上保持平坦保持調(diào)制載波的頻譜形狀。當(dāng)無線電發(fā)射機(jī)設(shè)計要求在很寬的RF頻率范圍內(nèi)工作時,整個信號鏈的RF增益平坦度變得至關(guān)重要。最大限度地減少信號鏈中頻率的增益變化,可以減輕信號鏈規(guī)劃和預(yù)算的負(fù)擔(dān)。

I / Q調(diào)制器是現(xiàn)代數(shù)字發(fā)射機(jī)信號鏈中的關(guān)鍵組成部分。 I / Q調(diào)制器執(zhí)行頻率轉(zhuǎn)換,將基帶信號混合到RF頻譜中的期望位置。 I / Q調(diào)制器由本地振蕩器(LO)輸入組成,該輸入被分成同相(I)和正交(Q)分量,相隔90°。這兩個信號驅(qū)動單獨(dú)的混頻器,這些混頻器也由I和Q基帶信號驅(qū)動。然后將兩個混頻器的輸出相加,以提供RF或IF的調(diào)制載波。 ADI公司的ADL5385 I / Q調(diào)制器包含這些基本模塊(見圖示),通過提供寬帶操作,高數(shù)據(jù)速率和出色的信號質(zhì)量,減輕了設(shè)計人員的負(fù)擔(dān)。

許多應(yīng)用使用兩階段上變換,需要更多組件,增加成本和復(fù)雜性。 ADL5385采用有源二分頻LO分配器,克服了傳統(tǒng)的多相限制。有源分離器可實(shí)現(xiàn)跨越五個倍頻程(50 MHz至2.2 GHz)的寬調(diào)諧范圍。 LO及其補(bǔ)碼被饋入兩個D觸發(fā)器。觸發(fā)器的輸出驅(qū)動混頻器核心。由于LO信號的二分頻動作,LO必須是所需RF輸出頻率的兩倍。 LO對稱性也非常重要,因為它直接有助于邊帶抑制。

在單通道調(diào)制系統(tǒng)中,可以通過使用更高階調(diào)制技術(shù)或使用更多帶寬來增加數(shù)據(jù)容量。挑戰(zhàn)是在載波帶寬上保持平坦增益,以確保將增益紋波保持在最小,從而無需預(yù)補(bǔ)償。 ADL5385 0.1 dB基帶增益平坦度可擴(kuò)展至85 MHz,無需對大多數(shù)應(yīng)用進(jìn)行任何預(yù)補(bǔ)償。

誤差矢量幅度(EVM)是信號調(diào)制質(zhì)量的常用量度,它直接受調(diào)制器內(nèi)的正交和幅度誤差的影響??梢酝ㄟ^觀察單邊帶頻譜中的邊帶抑制水平來測量正交和幅度誤差的量。 ADL5385的原生無補(bǔ)償邊帶抑制優(yōu)于-38 dBc,最高可達(dá)900 MHz。通過調(diào)整基帶信號的相對增益和相位,可以實(shí)現(xiàn)更高的性能。

ADL5385的低失真使其能夠?qū)崿F(xiàn)高輸出功率水平,同時最小化相鄰信道泄漏,同時允許較少的增益。收音機(jī)的后續(xù)階段。這種情況以及寬調(diào)諧范圍允許調(diào)制器無需工廠校準(zhǔn)即可使用,大大減少了設(shè)計和制造所需的時間和精力。

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