信号链基础知识70:模拟正交调制器失衡的数字校正
宽带宽无线发射器常用模拟正交调制器（aqm）把复合（i + j*q）基带信号转换为射频（rf）。aqm内含一个本机振荡器（lo）输入、一个生成两个lo 90度异相的分相器、两个混频器（每个混频器将基带信号混频为射频）以及一个组合两个信号的加法器（图1）。
图 1 模拟正交调制器系统结构图
就一个完美匹配i和q通路的理想aqm而言，基带信号的wbb频率复频为：
根据基带q的不同符号，得到wbb - wrf或者wbb + wrf rf输出的单频
但是，实际状况不见得理想，有三种可能出现的误差：
基带dc偏差
i和q分支之间的增益错配
lo相位误差
图2数学方法表示。
图 2 有偏差、增益及相位误差的aqm的数学表示
dc 偏移会与 lo 混频，产生 lo 馈通，即wlo的频率。i和q分支的dc偏移加入正交，形成以下的lo馈通振幅：
通过在基带信号中添加一个反向偏差，可对lo馈通进行校正。许多双高速dac或集成发射器解决方案，例如：ti的afe7071等，都包括生成校正用基带偏差的数字电路。找到i和q基带信号最佳dc偏差值的一种简单方法是，监测lo馈通振幅，并反复地改变首个i dc偏差，然后再改变q dc偏差，最终找到最小lo馈通（图3）。在pass 1期间，q dc偏差保持不变，而对i dc偏差进行扫描，直到找到最小lo馈通为止。在pass 2期间，i dc偏差值维持在最低限度，而对q dc偏差进行扫描，直到找到最小lo馈通为止。在理想情况下，每个i和q仅需要一个pass，但首批2个pass期间lo馈通最小值所产生的测量误差，通常亦意味需要3个或者4个pass。
图 3 本机振荡器馈通校正过程
增益和相位误差会导致无用混频器抵销不完全的结果—剩余量称作边带抑制（sbs）。上下边带振幅以基带q输入的增益误差g和i分支混频器lo的相位误差？（弧度）作为开始，其为：
在这种情况下，低边带主导，而边带抑制为一个比率：
或者也可以用dbc表示：
图4显示dbc和相位及振幅误差表示边带抑制的比较情况。
图 4 边带抑制（dbc）对比相位及振幅误差
使用上述类似方法求解lo馈通时，通过改变基带信号的增益和相位来抵消aqm的增益和相位误差，可以校正边带抑制（sbs）。如ti的dac34sh84等高速插值数模转换器（dac），包含了一些生成dc偏差、基带信号增益和相位变化的数字电路，从而可以轻松修正aqm的缺陷。
尽管lo馈通和sbs均可在任何状态下获得完美的校正，但最佳校正值会随电源电压、温度、rf和基带频率、lo功率等而变化。通常，仅在制造期间进行一次校正，之后，在系统起动时，再对这些值进行存储和编程。在一次性校正以后，lo馈通和sbs的温度、电压和lo功率差异通常会在aqm数据表曲线图中标明（参见ti trf3705数据表图33-44）。lo馈通和sbs通常会好于–50 dbc（比未校正值好10-15 db）。
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但是，实际状况不见得理想，有三种可能出现的误差：
基带dc偏差
i和q分支之间的增益错配
lo相位误差
图2数学方法表示。
图 2 有偏差、增益及相位误差的aqm的数学表示
dc 偏移会与 lo 混频，产生 lo 馈通，即wlo的频率。i和q分支的dc偏移加入正交，形成以下的lo馈通振幅：
通过在基带信号中添加一个反向偏差，可对lo馈通进行校正。许多双高速dac或集成发射器解决方案，例如：ti的afe7071等，都包括生成校正用基带偏差的数字电路。找到i和q基带信号最佳dc偏差值的一种简单方法是，监测lo馈通振幅，并反复地改变首个i dc偏差，然后再改变q dc偏差，最终找到最小lo馈通（图3）。在pass 1期间，q dc偏差保持不变，而对i dc偏差进行扫描，直到找到最小lo馈通为止。在pass 2期间，i dc偏差值维持在最低限度，而对q dc偏差进行扫描，直到找到最小lo馈通为止。在理想情况下，每个i和q仅需要一个pass，但首批2个pass期间lo馈通最小值所产生的测量误差，通常亦意味需要3个或者4个pass。
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在这种情况下，低边带主导，而边带抑制为一个比率：
或者也可以用dbc表示：
图4显示dbc和相位及振幅误差表示边带抑制的比较情况。
图 4 边带抑制（dbc）对比相位及振幅误差
使用上述类似方法求解lo馈通时，通过改变基带信号的增益和相位来抵消aqm的增益和相位误差，可以校正边带抑制（sbs）。如ti的dac34sh84等高速插值数模转换器（dac），包含了一些生成dc偏差、基带信号增益和相位变化的数字电路，从而可以轻松修正aqm的缺陷。
尽管lo馈通和sbs均可在任何状态下获得完美的校正，但最佳校正值会随电源电压、温度、rf和基带频率、lo功率等而变化。通常，仅在制造期间进行一次校正，之后，在系统起动时，再对这些值进行存储和编程。在一次性校正以后，lo馈通和sbs的温度、电压和lo功率差异通常会在aqm数据表曲线图中标明（参见ti trf3705数据表图33-44）。lo馈通和sbs通常会好于–50 dbc（比未校正值好10-15 db）。
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