?IQ混頻器為何能抑制鏡像頻率
發(fā)布時(shí)間:2025-09-05 16:34:55 瀏覽:127
IQ混頻器是一種基于正交架構(gòu)的混頻器,通過(guò)將輸入信號(hào)分解為同相(I)和正交(Q)兩路信號(hào),并分別進(jìn)行混頻運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)及鏡像頻率抑制等功能。因?yàn)?IQ 混頻器同時(shí)產(chǎn)生兩路正交(90° 相位差)的中頻,利用它們的相位關(guān)系在數(shù)字域把鏡像分量相加抵消、而把有用信號(hào)相長(zhǎng)疊加,從而“抑制”了鏡像頻率。
1. 鏡像是怎么來(lái)的?
? 任何單路混頻器都滿足
??f_IF = |f_RF – f_LO|
??鏡像頻率 f_IM = f_LO ± f_IF(與 f_RF 對(duì)稱)
??→ 兩個(gè)不同的 RF 頻率下變頻到同一個(gè) IF,無(wú)法區(qū)分。
2. IQ 混頻器如何“區(qū)分”它們?
? 把同一本振分成cos(ω_LO t)和sin(ω_LO t)兩路,分別與 RF 信號(hào)混頻,得到
??I(t) = A cos[(ω_RF – ω_LO)t + φ]
??Q(t) = A sin[(ω_RF – ω_LO)t + φ]????????(有用信號(hào))
??鏡像頻率下變頻時(shí),由于對(duì)稱性,它的相位關(guān)系與有用信號(hào)相反:
??I_im(t) = A_im cos[(ω_IM – ω_LO)t + φ_im]
??Q_im(t) = –A_im sin[(ω_IM – ω_LO)t + φ_im]??(注意負(fù)號(hào))
? 把 I、Q 組合成復(fù)信號(hào)Z = I + jQ,再做 FFT 或復(fù)數(shù)濾波:
??有用信號(hào) → 正頻率分量
??鏡像信號(hào) → 負(fù)頻率分量(相位翻轉(zhuǎn) 180°)
3. 數(shù)字域的簡(jiǎn)單“相消”實(shí)現(xiàn)
? 取共軛即可讓鏡像分量相消:
??Z_corrected = Z – conj(Z_mirror)??(實(shí)際常用 Hilbert 變換或復(fù)數(shù) FIR)
? 結(jié)果:
??有用信號(hào)功率相加(+3 dB)
??鏡像分量功率相消(抑制 ≥30–40 dB,取決于幅度/相位平衡)
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