零中頻的IQ失配從哪里來的？芯片中是怎么處理IQ失配的？

對于零中頻接收機，主要有IQ失配，直流偏移等問題[1]。

（1）當知道IQ增益失配和相位失配后，鏡像抑制比是多少呢？

理論上，如果IQ兩路完全匹配，那么基帶處理后的信號，能夠完全抑制鏡像信號。

但是，實際上，IQ兩路總是會失配，所以鏡像信號總是存在。

比如說，假設增益失配為0.2dB，相位失配位2度，那么就會產生33.56dBc的鏡像抑制，在文獻[2]中，寫是39dBc，我覺得應該是不太對。

在零中頻接收機中，為什么IQ失配會帶來鏡像干擾，可以得到ISR與增益失配和相位失配之間的關系為：

如果用excel表格來計算一下的話，則是：

或者在[3]中，也提供了類似的計算，計算結果與用上述公式計算出來的一致。

(2) IQ失配從哪里來？

零中頻接收機的大概框圖，如下圖所示。

所以，在IQ兩路中的所有器件，都有可能帶來IQ失配，從而產生鏡像干擾，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兩路中的放大器和數控衰減器等。

(3)芯片中是怎么處理IQ失配的？

下圖，是AD9371中接收機的框圖示意圖。

可以看到，在ADC之后的處理中，有一項叫QEC。是的，零中頻接收機中，就是使用QEC模塊(quadrature error correction)來對接收機的IQ失配進行校準。

文獻[2]中，展示了采用one complex tap的QEC，對400MHz帶寬信號校準后的結果(這個不是AD9371的結果，是另外一篇文獻上的，只是想說明，對于寬帶信號而言，QEC的設計也是個挑戰)。

為了便于觀看，信號只給了一半，即200MHz。

左圖是IQ完全匹配時候的圖形，可以看到-200MHz的帶寬內，沒有東西，很平坦。

中間是IQ失配后產生的圖形，此時IQ增益失配為0.1dB，相位失配為1deg，可以看到，在-200MHz的帶寬內，鏡像抑制約為-40dBc。

右圖是進行了QEC校準后的圖形，發現，其在-100MHz處的校準效果很好，但是在信號邊緣處，校準效果變差。

所以，想在整個工作溫度下，整個信號動態范圍內，獲得寬帶寬內的高鏡像抑制比，還是一個比較大的挑戰[2]。

(4)

在ADRV9001的user guide[4]中，有對QEC的一段介紹，如下圖所示。也就是說在ADRV9001中，QEC有兩種模式，分別為NB和WB mode，兩者的設計方法會有所不同。

審核編輯：劉清