IQ信号浅谈

“随着芯片集成度增高，射频人员接触到IQ信号的机会也增多。比如说，正交解调器以及正交调制器等，可以直接进行射频信号与基带IQ信号的转换。所以，今天稍微谈一下IQ信号。”

什么是IQ信号？

I是In-Phase，Q是Quadrature（相移90度）。即代表两路相位相差90度的信号。

为什么要用IQ信号？

为什么要多此一举，把一路信号分成两路信号传输呢，而且两路信号中包含同样的信息？

说原因之前，我们先介绍一下正交调制器。

上图是ADI公司的一款正交调制器的框图。本振信号通过正交相移功分器分为相位相差90度的两路信号，分别与I路和Q路基带信号混频后，相加得到RF信号。更简化的框图如下图所示。

这是IQ信号应用的最多的场景。下面讲讲用IQ信号的理由。

理由一 ：IQ信号让调制更简单

一个正弦信号，有三个变量，振幅、频率和相位。所谓调制，就是对正弦信号的振幅、频率或者相位进行调制。而有了IQ信号，你只需要改变IQ信号的幅度，就可以实现这些调制。

如上图所示，如果想对载波的相位进行调制，你只需改变I路和Q路的信号的幅度即可。

也许，有同学会想，只有一路信号，我也能只改变幅度呀？

这就要提到三角函数公式。

从以上公式看到，如果只有一路信号的话，经过混频后，会产生两个边带，你需要通过滤波器来滤除无用边带。

这里就要引出理由二了。

理由二：可以减少对滤波器抑制度的要求

从时域上来分析：

设输入信号为sin(2πf1t)，本振信号为sin(2πf2t)，则输出信号为sin(2πf1t)*cos(2πf2t)+cos(2πf1t)*sin(2πf2t)=sin(2π(f1+f2)t)，只有一个边带的信号，另外一个边带相消了。

即使链路中存在不理想性，另外一个边带中的能量也要比常规单混频器架构的低，降低了对发射滤波器抑制度的要求。这也是正交调制器相对常规混频方案的优势所在。

审核编辑：汤梓红