零中频的问题及解决办法

零中频存在的问题及解决办法

1.发射本振泄露

2.发射镜像

3.接收DC-Offset及镜像

4.IIP2对零中频接收机及发射机机的影响

5.基带谐波的影响

1.发射本振泄露

- 射频与本振频率相等，本振信号通过内部直接馈通至射频。

- 基带的差分偏臵电压无法做到完全一致，因此会存在DC-offset该直流分量被本振LO搬移到射频。

数学分析

Ø信号项：

Ø本振：

就是最原始的本振校正原理

v改造后的零中频发射机

可调差分偏置：

内部集成可调的偏臵源是目前常用的硬件实现方式，调制精度 取决于AUX DAC 的满幅电压值及AUXDAC 的bit 位 如FS=20mV, 10bit AUX DAC, 最小精度=0.01953mV

v正交调制发射机

实际通信系统中使用的是正交调制（或者复调制）

v本振泄露对性能的影响

本振泄露存在对系统最直接的影响是对EVM指标的恶化，本振泄露对EVM的影响如图所示。

从图中可以看出，直流位移导致星座图整体偏移，位移矢量越大，EVM 恶化程度越大 所以，零中频发射机的核心在于如何控制直流偏臵带来的EVM 恶化。 

从图中可以看出DC-offset性能-20dBc，对EVM的影响为10%；

DC-offset性能-35dBc，对EVM的影响为1.8%；

DC-offset性能-40dBc，对EVM的影响为1%；

对于宽带信号，通常峰均比很大，为了攻放的效率基带消峰往往在所难免，因此在这种 情况下EVM 的主要来源于基带消峰，此时就需要对DC-offset带来的EVM 影响做严格要求。

5MHz LTE:

上例：DC offset 要满足对EVM贡献 小于0.5%， Dc-offset 需要达到-45dBc 的性能

v无法回避的问题 - DC_offset 的温度问题（可靠性）

基带的直流偏置与温度是强相关的，但是不是线性的。 以ADL537X （华为/Noika/ALU/ZTE零中频方案都采用此系列芯片）为例

常温下，可以通过校准很轻松将本振泄露校准到一个低值

高低温下，本振泄露恶化至少10dB,无线性关系

此问题在硬件上一直无法得到很好的解决，如早期的RRU采用零中频方案，在高低温下 EVM 变差。GSM 时代，零中频禁用 WCDMA时代，零中频慎用 LTE时代，零中频规避用（或者称为Low -IF） - 规避用 偏本振，不放在信号带内，而是放在基带数字滤波器的过渡带 通常这一段对杂散的要求不是那么高，即使高低温下LO冒出来，对EVM影响很小。

2.发射镜像问题

正交调制引入的I/Q不平衡问题

- I/Q两路电路结构上的差异带来的幅度不平衡及相位不平衡，在频域上表现为镜像，纯零中频镜像的位臵与 信号重叠，镜像的存在极大的恶化了系统的性能指标。

幅度不平衡来源：

I/Q链路的混频器的增益以及DAC的不对称（无法完全一样）；

DAC与调制器直接的低通滤波器无法做成完全一样（包括无源电容电感以及走线）

相位不平衡来源：

调制器内部的90°移相器

I/Q 走线

I/Q的DAC 采样时钟的相位差