Viimastel aastatel on Hiinas kiiresti arendatud ja populariseerunud mobiilside, samuti on kiiresti arenenud traadita side saatja ja vastuvõtja tehnoloogia. RF-saatja põhiülesanne on põhiriba signaali modulatsioon, ülesmuundamine ja võimsuse võimendamine. Võrreldes vastuvõtja ehitusega, on saatja struktuur suhteliselt lihtne. Tavaliselt:

· Otsene üles teisendamine (tuntud ka kui null-kui modulatsioon)
· Kaudne ülesmuundamine (tuntud ka kui kaheastmeline sagedusmuundus või superheterodüüntüüp)
· Digitaalne IF-saatja

Standardse IQ kvadratuurmodulatsiooni ahela struktuur on väga lihtne. See on jagatud IQ põhiriba generaatoriks ja IQ mikseriks. Olgu selleks amplituudmodulatsioon, sagedusmodulatsioon või faasimodulatsioon, seda saab realiseerida ainult erinevate IQ põhiriba signaalide muutmisega. IQ-modulaatori ülesanne on viia põhiriba IQ-signaal kandjale. Kvadratuurmodulaator suudab tavaliselt saavutada kõrge faasitäpsuse ja amplituudi tasakaalu ning sobib väga hästi otse üles muundamiseks (null, kui modulatsioon) sidesüsteemis. Seetõttu kasutatakse seda laialdaselt otseses konversioonisaatjates, nagu mobiilside, WLAN, UWB supersidesüsteem, Bluetooth, GPS ja muud süsteemid. See on kaasaegse traadita sidesüsteemi võtmeelement.

Kvadratuurmodulaatori plokkskeem on näidatud alloleval joonisel 1. Kui seda kasutatakse otse üles muundava saatja jaoks, jäetakse välja teine ​​LO, kui filter ja mikser, mis lihtsustab saatja süsteemi struktuuri, vähendades seega kulusid, mahtu ja energiatarbimist.

Joonis 1 Kvadratuurmodulaatori põhimõtteline plokkskeem

Kvadratuurmodulaatori olemuslikud puudused on LO leke ja külgriba summutamine (LO leke on peamiselt põhjustatud IQ signaali alalisvoolu kallutatusest, IQ diferentsiaalsignaali tasakaalustamatusest ning lo ja RF halvast isolatsiooniindeksist). Ideaalis liigub kvadratuurmodulaator ainult põhiriba spektrit ja asetab selle peale ega põhjusta spektrivälist levikut ega signaali sagedusriba moonutusi. Kvadratuurmodulaatoril on paratamatult mitteideaalsed tegurid, mis põhjustavad väljundsignaali erinevaid moonutusi ja mõjutavad sidekvaliteeti, seega tuleb kvadratuurmodulaatori raadiosageduslikku jõudlust kõigis aspektides testida.

Ühe külgriba CW-signaali kasutatakse tavaliselt IQ-modulaatori kujutise summutamise testimiseks ja sisend I signaal on sin ω 0t, Q signaal: cos ⁡ ω 0t segatakse ortogonaalse lokaalse ostsillaatoriga, et saada modulatsioonisignaal s (T) , kus ω 0 on üldiselt pühkimissignaal, mis algab alalisvoolu lähedalt kuni kümnete või sadade megabaitideni:

  s(t)=sinω₀t∙cosω_ct-cosω₀t∙ sinω_c t
     =sin⁡(ω_c-ω₀ )t

Kui IQ-modulaator on täiesti ideaalne, genereerib see ainult (ω c-ω 0) ühe külgriba signaali (ühe külgriba CW-signaal), kuid modulaatori ebaideaalsuse tõttu tekitab see ka (ω c+ ω peegelsignaali). genereeritakse 0). Samal ajal on kohaliku ostsillaatori sagedusel ω C asendis ka signaal, mida nimetatakse LO lekkeks. Kohaliku ostsillaatori ja peegelsignaali mahasurumine on IQ-modulaatori oluline indeks. Joonis fig 2 on tüüpilise IQ-modulaatori ühe külgriba CW väljundtulemus. Kandja on 10g, IQ-signaal on 30MHz ja peegelsignaali tagasilükkamine on 42db. Praegu kasutatakse suvalise lainekuju generaatorit kahe 30 MHz sini- ja COS-signaali kanali genereerimiseks, mis antakse vastavalt IQ-modulaatorile põhiriba sisendiks. Kahe allika valikuga vektorvõrgu kahte kanalit saab kasutada ka CW pidevate lainete väljastamiseks konstantse 90-kraadise faaside erinevusega. Vektorvõrgu kasutamise eeliseks on ka see, et kohalikku ostsillaatorit ja kujutise summutussüsteemi saab testida pühkimisrežiimis.

Joonis 2 Spektrianalüsaator testib vektorsignaali allika IQ modulatsiooni

2. Testiülesanne

Selles artiklis kasutatav kvadratuurmodulaator on analoogseadmetest pärit adl5371. Selle töösagedusvahemik on 500 MHz ~ 1.5 GHz. Nagu on näidatud alloleval joonisel 3, on seadme I +, I -, q + ja q-pordid vastavalt IQ kahe diferentsiaalse põhiriba sisendiks ja lo on ühe otsaga Lo sisend (loin on ühendatud sobiva koormusega). Põhiriba sisend nõuab 500 mv eelpinget. RF väljund Vout on ühe otsaga 50 Ω.

Joonis 3 Kvadratuurmodulaatori adl5371 tihvt (vasakul) ja adl5371 hindamisplaat

Testi ajal peab adl5371 hindamisplaat sisestama ühe otsaga lo sagedusega 0dbm ja 900MHz. IQ kahe diferentsiaalse põhiriba sisendi siinuslaine tippväärtus on 1.4 V, sagedus on 1 MHz ja eelpinge on 500 mv. Katseobjektide hulka kuuluvad: väljundvõimsus; Väljund 1dB tihenduspunkt; Kandja läbilaskevõime; Külgriba summutamine; Kvadratuuri faasi viga; IQ amplituudi tasakaalustamatus; Teise ja kolmanda harmoonilise summutamine; TOI； Põhiriba kuni RF amplituudi sagedusreaktsioon.

3. Testplatvorm

Testplatvormi tuumaks on vektorsignaali allikas ning signaali- ja spektrianalüsaator, nagu on näidatud alloleval joonisel. See sisaldab ka alalisvoolu toiteallikat ja multimeetrit (pinge mõõtmine). Adl5371 on paigaldatud hindamisplaadile Q mod. Vektorsignaali allikas on tavaliselt varustatud diferentsiaalse IQ väljundiga, mis suudab põhiriba IQ väljastada diferentsiaalsignaali kujul neljast BNC-st. pesas tagapaneelil.

Joonis 4 Kvadratuurmodulaatori katseplatvorm

4. Testi tulemus

4.1 Signaaliallika põhiseadistus

Testüksuste signaaliallika sätted punktides 4.2 ~ 4.4 on näidatud alloleval joonisel. Põhiriba genereerib 1 MHz siinuslainet, põhiriba IQ väljund kasutab diferentsiaalrežiimi, maksimaalne väljundpinge on 0.7 V ja IQ pordi eelpinge on 500 mv.

Joonis 5 Signaaliallika smu200a põhiseade

4.2 Väljundvõimsus

Nagu on näha joonisel 1 olevast märgist M6, on väljundvõimsus 7.86 dbm

Joonis 6 Väljundvõimsuse testi tulemused

4.3 Kohaliku ostsillaatori leke ja külgriba summutamine, teine ​​ja kolmas harmooniline

Jooniselt D3 ja D2 on näha joonisel 7, et külgriba summutus on -51.5dbc ja LO leke on -57dbc
Vastavalt D4 ja D1 joonisele 7 on teine ​​harmoonilise summutusaste - 72db ja kolmas harmoonilise summutussüsteem - 53db.

Joonis 7 Väljundvõimsuse testi tulemused, lokaalse ostsillaatori leke ja külgriba summutus, teise harmoonilise ja kolmanda harmoonilise mõõtmise tulemused

4.4 1dB tihenduspunkt

Suurendage diferentsiaalset IQ väljundpinget 1 dB sammuga. Kui väljundvõimsuse suurenenud väärtus on spektromeetril alla 1 dB, mõõdetakse 1 dB tihenduspunkti. Nagu on näidatud alloleval joonisel 8, on väljundi tihenduspunkt 13.8 dbm ja vastav signaaliallika sisend-IQ võimsus on 1.567 V.

Joonis 8 1dB survepunkti mõõtmise tulemused

4.5 IQ amplituudi tasakaalustamatus ja kvadratuurfaasi viga

Signaaliallikas genereerib QPSK-d 1 m sümbolisagedusega ja IQ väljundi seadistus on sama, mis eelmiste testüksuste puhul. Kasutades spektromeetri vektorsignaali analüüsi (VSA) demodulatsiooni, näitavad alloleval joonisel 9 olevad testi tulemused, et kvadratuurfaasi viga on 0.08 kraadi ja IQ amplituudi tasakaalustamatus on 0.04db.

Joonis 9 IQ mitterahuldavate karakteristikute mõõtmistulemused

4.6 TOI

Signaaliallika standardne mitme kandja funktsioon genereerib 3.5 MHz ja 4.5 MHz kahetoonilised IQ-signaalid. IQ väljundi seadistus on sama, mis eelmistes testitavates üksustes. Reguleerige IQ sisendpinget, kuni kahetoonilise signaali väljundvõimsus jõuab 1.6 dbm-ni. Spektromeetri toi funktsiooni kasutades on mõõdetud toi 27.7dbm.

Joonis 10 Toi mõõtmistulemused

4.7 Põhiriba kuni RF amplituudi sagedusreaktsioon

Amplituudi sageduskarakteristiku testi jaoks tuleb põhiriba sagedusnihet arvutiprogrammiga juhitava signaaliallika abil samm-sammult muuta ja spektromeetri mõõtmisjälg võtab kasutusele maksimaalse hoidmisfunktsiooni. Nagu on näha jooniselt 11, on sagedustel 900 MHz kuni 940 MHz kvadratuurmodulaatori hindamisplaadi maksimaalne amplituudi sagedusreaktsioon 7.8 dbm ja minimaalne väärtus 7.1 dbm. Tuleb märkida, et ülaltoodud amplituudi sageduskarakteristiku mõõtmistulemused on adl5371 hindamisplaadi mõõtmistulemused. Kui soovite saada adl1 kiibi ribalaiust 0.1 dB ja 5371 dB, peate kalibreerima ja korrigeerima hindamisplaadi vooluringi vooluahela karakteristikud.

Joonis 11 Amplituudi sageduskarakteristiku mõõtmistulemusi mõõdetakse smu200a (ülemine) ja afq100b (alumine) abil.

See sisu pärineb võrgust / mikrolaineahju RF-võrgust. See veebisait pakub ainult kordustrükki. Selle artikli vaadetel, seisukohtadel ja tehnoloogiatel pole selle veebisaidiga mingit pistmist. Rikkumise korral võtke meiega ühendust, et see kustutada!