零中频的IQ失配从哪里来的？芯片中是怎么处理IQ失配的？

对于零中频接收机，主要有IQ失配，直流偏移等问题[1]。

（1）当知道IQ增益失配和相位失配后，镜像抑制比是多少呢？

理论上，如果IQ两路完全匹配，那么基带处理后的信号，能够完全抑制镜像信号。

但是，实际上，IQ两路总是会失配，所以镜像信号总是存在。

比如说，假设增益失配为0.2dB，相位失配位2度，那么就会产生33.56dBc的镜像抑制，在文献[2]中，写是39dBc，我觉得应该是不太对。

在零中频接收机中，为什么IQ失配会带来镜像干扰，可以得到ISR与增益失配和相位失配之间的关系为：

如果用excel表格来计算一下的话，则是：

或者在[3]中，也提供了类似的计算，计算结果与用上述公式计算出来的一致。

(2) IQ失配从哪里来？

零中频接收机的大概框图，如下图所示。

所以，在IQ两路中的所有器件，都有可能带来IQ失配，从而产生镜像干扰，包括：

① I路ADC和Q路ADC

② I路LPF和Q路LPF

③ I路MIXER和Q路MIXER

④ LO的90度相移器

⑤ IQ两路中的放大器和数控衰减器等。

(3)芯片中是怎么处理IQ失配的？

下图，是AD9371中接收机的框图示意图。

可以看到，在ADC之后的处理中，有一项叫QEC。是的，零中频接收机中，就是使用QEC模块(quadrature error correction)来对接收机的IQ失配进行校准。

文献[2]中，展示了采用one complex tap的QEC，对400MHz带宽信号校准后的结果(这个不是AD9371的结果，是另外一篇文献上的，只是想说明，对于宽带信号而言，QEC的设计也是个挑战)。

为了便于观看，信号只给了一半，即200MHz。

左图是IQ完全匹配时候的图形，可以看到-200MHz的带宽内，没有东西，很平坦。

中间是IQ失配后产生的图形，此时IQ增益失配为0.1dB，相位失配为1deg，可以看到，在-200MHz的带宽内，镜像抑制约为-40dBc。

右图是进行了QEC校准后的图形，发现，其在-100MHz处的校准效果很好，但是在信号边缘处，校准效果变差。

所以，想在整个工作温度下，整个信号动态范围内，获得宽带宽内的高镜像抑制比，还是一个比较大的挑战[2]。

(4)

在ADRV9001的user guide[4]中，有对QEC的一段介绍，如下图所示。也就是说在ADRV9001中，QEC有两种模式，分别为NB和WB mode，两者的设计方法会有所不同。

审核编辑：刘清