IQ信號淺談

“?隨著芯片集成度增高，射頻人員接觸到IQ信號的機(jī)會也增多。比如說，正交解調(diào)器以及正交調(diào)制器等，可以直接進(jìn)行射頻信號與基帶IQ信號的轉(zhuǎn)換。所以，今天稍微談一下IQ信號。”

什么是IQ信號？

I是In-Phase，Q是Quadrature（相移90度）。即代表兩路相位相差90度的信號。

為什么要用IQ信號？

為什么要多此一舉，把一路信號分成兩路信號傳輸呢，而且兩路信號中包含同樣的信息？

說原因之前，我們先介紹一下正交調(diào)制器。

上圖是ADI公司的一款正交調(diào)制器的框圖。本振信號通過正交相移功分器分為相位相差90度的兩路信號，分別與I路和Q路基帶信號混頻后，相加得到RF信號。更簡化的框圖如下圖所示。

這是IQ信號應(yīng)用的最多的場景。下面講講用IQ信號的理由。

理由一 ：IQ信號讓調(diào)制更簡單

一個正弦信號，有三個變量，振幅、頻率和相位。所謂調(diào)制，就是對正弦信號的振幅、頻率或者相位進(jìn)行調(diào)制。而有了IQ信號，你只需要改變IQ信號的幅度，就可以實現(xiàn)這些調(diào)制。

如上圖所示，如果想對載波的相位進(jìn)行調(diào)制，你只需改變I路和Q路的信號的幅度即可。

也許，有同學(xué)會想，只有一路信號，我也能只改變幅度呀？

這就要提到三角函數(shù)公式。

從以上公式看到，如果只有一路信號的話，經(jīng)過混頻后，會產(chǎn)生兩個邊帶，你需要通過濾波器來濾除無用邊帶。

這里就要引出理由二了。

理由二：可以減少對濾波器抑制度的要求

從時域上來分析：

設(shè)輸入信號為sin(2πf1t)，本振信號為sin(2πf2t)，則輸出信號為sin(2πf1t)*cos(2πf2t)+cos(2πf1t)*sin(2πf2t)=sin(2π(f1+f2)t)，只有一個邊帶的信號，另外一個邊帶相消了。

即使鏈路中存在不理想性，另外一個邊帶中的能量也要比常規(guī)單混頻器架構(gòu)的低，降低了對發(fā)射濾波器抑制度的要求。這也是正交調(diào)制器相對常規(guī)混頻方案的優(yōu)勢所在。

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文章來自公眾號：加油射頻工程師

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