讨论：如何在很宽的频带范围内产生I/Q信号

文号t36162

4601

虎哥2011/09/05电子技术 IP:四川

I/Q信号，其中
I：in-phase 表示同相
Q：quadrature 表示正交，与I相位差90度。
即正交信号。

用通俗的话讲，就是对于一个信号，将其分为相位相差90度的两路。如果不比较其相位，两路信号是完全相同的，他们的唯一区别就是一个比另一个超前或滞后90度。

正交信号在通信领域有着广泛的应用，他的出现大大简化了调制电路，省去了乘法器后面的边带滤波器。

但是I/Q信号的产生却比较复杂，特别是频率比较高的时候。产生I/Q信号的方法有多种，但是这些方法要么频率难以做高，要么在高频情况下只能适用于很窄的频率范围（比如传输线延迟，R-C电路等）。

假如现在要产生一个I/Q信号，要求频率在1~3GHz内连续可调，两路输出始终保持基本相等的幅度和大约90度相位差，这个电路应该如何设计呢，请大家谈谈看法。

来自：电子信息 / 电子技术

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~~空空如也

立棍

13年5个月前 IP:未同步

320331

1楼

原创，YY的，如果不好使我也不负什么责任。

把源信号分成两路。一路直接进入乘法器K，另一路经过可控移相器D再送入K的另一个输入端。这样K能比较出一定的相位差电压。
如果信号相位差接近90度，K的输出电压就接近零，如果两信号倾向提前或滞后，K即倾向输出相应的正负电压。这个电压经过放大，反馈到可控移相器D。即可实现相位跟踪。

可控移相器D可以用变容二极管的阻容网络充当。

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立棍

13年5个月前 IP:未同步

320339

2楼

上面的方法作废，因为仔细一想，不能覆盖一个倍频程。无法满足1G到3G的要求

另外一种思路，记得看过一个音频移相器。频响是300赫到3K赫。用了上百个精密电阻电容。元件的误差要求小于百分之1.

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虎哥

作者

13年5个月前 IP:未同步

320341

3楼

楼上方法理论上可行，只是要保证幅度一致比较难。另外我希望的是1MHz~3GHz的理论上可行的方法（先不管实际能不能做出来，因为这里只是先探讨概念）。希望大家多出点子。

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hambaby

13年5个月前 IP:未同步

320347

4楼

SDR-IQ，参考价格499USD。

建议大虫置办一只研究下……

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立棍

13年5个月前 IP:未同步

320348

5楼

电子世界是模拟的，也是数字的，但归根到底会都成为数字的。
希望也许是在DSP上吧。

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hambaby

13年5个月前 IP:未同步

320354

6楼

1992年KK7B的预言：

原文参考：
XXXXXXXXXXXXXXXXXXX/files/file/Technology/tis/info/pdf/9208019.pdf
XXXXXXXXXXXXXXXXXXX/files/file/Technology/tis/info/pdf/9301032.pdf

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拔刀斋

13年5个月前 IP:未同步

320370

7楼

用4倍的基频作四分频，最简单和可靠的方法。

如果基频太高跑不动可以用PLL、DLL(Delay-locked loop)
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/wiki/Delay-locked_loop

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立棍

13年5个月前 IP:未同步

320436

8楼

以前不知道这思路，异想天开计算过二倍频后再分频，记得相位好像不稳定，信号一弱，相位可能就完全相反。不能用在单边带信号解调之类的地方。四倍频的没研究过。

宽带倍频电路需要数字技术吧？（这话收回，想出一种简单的电路可以实现宽频倍频。）

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虎哥

作者

13年5个月前 IP:未同步

320461

9楼

谢谢大家指教。主观认为7楼四分频的方法最简单可行，有没有更详细资料，主要是关于以下方面的

a）分频器的计数起始脉冲，如何准确的选到第二个，而不发生万一漏掉一个，错选成第三个的情况。我的想法是用两个分频器，用一个分频器的输出来触发，请大家分析一下可行性以及电路怎么搭。（我可以用信号源出1~4G的信号来做测试，这种分频器是可能的，但再高就难弄了）

b）分频器本身导致的相位不确定度有多大，一般来说没有提供这个指标。

如果可行，过几天就搭这个电路，测试实际效果。

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拔刀斋

13年5个月前 IP:未同步

320467

10楼

先不考虑倍频器，直接用4倍高的基频，然后只要一个二进制计数器+组合逻辑输出，不会丢脉冲。
宽基频可以用高基频加上可变分频，或者用DDS，有些DDS连内置IQ都做好了。

以上只是原理，实际上在高频下逻辑门的传输延迟与信号周期同量级。
一般逻辑器件的延迟误差会破坏相位关系，只有使用内部工艺作了传输延迟匹配的专用IC。
IQ时钟这种必备基础模块，DIY水平能做出来的东西肯定早有人做成IC了。

在几百兆以上的频率，中小规模逻辑器件已经近乎绝迹。
现在RFIC的主频上限已经达到60GHz，不记得是CMOS工艺还是砷化镓工艺，成电在这方面很牛。

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虎哥

作者

13年5个月前 IP:未同步

320476

11楼

自从昨天看到你的帖子以后，我找了一阵子，暂时没有找到适用的IC，有的也只是窄带的，比如手机上用的那种IC。有很多关于片内I/Q发生器的论文，无一例外都是窄带的，包括用片上R-C回路来做延迟，离开频带以后幅度就变了，要再调起来很麻烦。
在低频段，用DDS是个不错的选择。

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wldshy

13年5个月前 IP:未同步

320561

12楼

AD9739 直接出，楼上xx所已将此用于xx发射机。调频范围可达1G左右

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刘虎

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