零中频架构中的IQ失配是啥？会怎样影响器件的选型？（1）

零中频架构大概长啥样？

零中频，顾名思义，其中频为0。因为IF=0，所以射频端没有镜像抑制滤波器，中频端也不需要带通滤波器，因此架构大大简化，如下图所示，很适合用于芯片级设计。

在超外差接收机中，射频信号与本振信号进行混频的时候，一般采用单个混频器，如下图所示。

但是在零中频接收机中，使用单个混频器，就会有问题。

先不说调制信号，用一个简单的sin信号来说明一下，会产生什么问题。

也就是说，当IF=0的时候，有可能会出现频谱被抵消的情况。

而且，当输入信号是上下边带不对称的调制信号时，必然会出现信号质量被破坏的情况。

所以，在零中频架构中，使用了IQ混频器，也被称为复数混频器。

(2)

IQ混频器，如下图所示，可以产生只有一个正频率或只有一个负频率的复信号，从而避免上面说的那些问题。这个时候，信号本身不会受到由于自身的负频谱的影响，前提是IQ两路完全正交。

如果存在IQ失配，那么IQ混频器还是会产生正负频率(只不过幅度上有差别)，这个时候，信号还是会受到自身频谱的影响。

（3）

那IQ失配和手册上给的镜像抑制指标有什么关系呢？

假设下图这样一个模型框图，发射端为理想的正交混频器，接收端的正交混频器IQ失配，IQ两路的增益失配和相位失配分别为△G和△φ，不考虑发射端基带到接收端基带的所有损耗【1】。

发射端的信号可以用下式表示：

所以，经过接收机的正交混频器解调后的信号为：

之所以，在公式中加了一个j，是假设信号已经在基带中做了处理。

为了能得到有用信号和镜像干扰之间的关系，需要对上式重新进行排列组合。

所以：

 也就是说，因为IQ的增益失配和相位失配，会产生镜像干扰，且可以推导出镜像抑制比与增益失配和相位失配之间的关系。

下面是结合上面的公式，用AD9361中IQ失配参数，来计算镜像抑制比。

用SystemVue来仿真验证一下，上面的推导。

如果IQ完全正交，那么正交解调器的输入和输出的SNR保持一致。

在正交解调器上加上IQ失配后，解调后的SNR从原来的60dB恶化到53dB，理论计算值是53.9dB，我猜想是因为原来输入的SNR为60dB，也占了点影响，如下表所示。想试着把输入SNR调下去，没成功，就暂且这样推测吧。

(4)

从上面的推导来看，如果只有信号本身输入时，AD9361的IQ失配产生的信号质量的恶化，不会成为信号质量的瓶颈，因为已经高达53.9dB的SNR了。

那AD9371的镜像抑制比提高到了75dB，具体的意义是在哪里呢？

明天再试着看一看。感兴趣的朋友，也可以自行阅读文献[2].

参考文献：

[1]  Lydi Smaini，RF Analog Impairments Modeling for Communication Systems Simulation 

[2] AD9361 or AD9371，我该选谁呢？- 讨论 - 中文资源库 - EngineerZone

https://ez.analog.com/cn/other/f/forum/104043/ad9361-or-ad9371