一種集成了本振分路器的多路I/Q解調(diào)電路

趙志華 余海

摘 要 I/Q解調(diào)電路具有頻譜利用率高的特性，因此在電路設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用。在多路I/Q解調(diào)電路中由于需要給每路都提供本振信號(hào)，通常需要本振分路器，體積較大，占用空間多。介紹了一種集成了本振分路器的多路I/Q解調(diào)的電路板。具有體積小，高集成性，指標(biāo)良好的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】AD8347 分路器

I/Q解調(diào)電路的功能是將前端送來(lái)的高頻信號(hào)解調(diào)成為基帶可以處理的中頻信號(hào)。本文討論了基于ADI公司的AD8347直接正交解調(diào)芯片設(shè)計(jì)的16路I/Q解調(diào)板，其特點(diǎn)是整合了微帶本振分路器在其中。隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品對(duì)集成度的要求越來(lái)越高。為了提高集成度，射頻板和微帶板的整合成為了一種趨勢(shì)。

1 解調(diào)芯片

電路設(shè)計(jì)采用了AD公司的AD8347型號(hào)寬帶I/Q解調(diào)芯片，該芯片是一種寬帶直接正交解調(diào)芯片，具有RF和基帶信號(hào)自動(dòng)增益控制（AGC）功能。適合應(yīng)用于多種通訊類(lèi)的接收機(jī)。其輸入信號(hào)工作頻段為0.8GHz-2.7GHz，可以將輸入信號(hào)直接正交解調(diào)至基帶頻段。輸出可以直接連接至常用的A/D轉(zhuǎn)換器比如AD9283等。其工作原理是RF信號(hào)通過(guò)兩級(jí)增益可變的放大器放大后送至兩個(gè)Gilbert-cell混頻器，本振正交分相器使用poly-phase濾波器在整個(gè)工作頻段之內(nèi)實(shí)現(xiàn)高度正交性和幅度平衡?；祛l器基帶輸出之后有獨(dú)立的I/Q路增益可變放大器。AD8347的原理圖如圖1所示。

2 電路結(jié)構(gòu)

電路采用六層板設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)為：解調(diào)電路層-地-本振分路層-地-直流供電層-地。多層布地的設(shè)計(jì)可大大減少各層之間的串?dāng)_。解調(diào)電路層采用16路輸入，輸入采用小型化的SMP連接器，輸入信號(hào)連接至巴倫變?yōu)椴罘中盘?hào)，再連接至AD8347解調(diào)變?yōu)镮/Q信號(hào)通過(guò)CPCI連接器輸出至基帶。六層板結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

2.1 解調(diào)電路層

850MHz的射頻信號(hào)輸入后先經(jīng)過(guò)濾波器濾波，再經(jīng)過(guò)匹配電路轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，然后送至AD8347。經(jīng)過(guò)解調(diào)后送至40MHz低通差分濾波器，再次濾波后通過(guò)CPCI連接器送至基帶處理部分進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。需要注意的是差分線要求等長(zhǎng)設(shè)計(jì)。PIN17管腳控制解調(diào)增益，選擇合適的分壓電阻以獲得合適解調(diào)增益。解調(diào)電路層的電路示意圖如圖3所示。濾波器特性如圖4所示。

經(jīng)過(guò)本振分路層送來(lái)的本振信號(hào)，通過(guò)巴倫轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，然后送至AD8347以供變頻使用。采用的巴倫型號(hào)為M/A-COM公司的ETC-1-1-13，變換比例為1：1。工作頻段為4.5MHz-3000MHz。

2.2 本振分路層

本振分路層將一路較強(qiáng)的本振信號(hào)分路至16路電平適合AD8347使用的本振信號(hào)，通過(guò)過(guò)孔傳送到解調(diào)層電路。本振分路層的輸入端同樣采用小型的SMP連接器。本振信號(hào)頻率為850MHz，頻率較高，電路板設(shè)計(jì)采用了聚四氟乙烯材質(zhì)，介電常數(shù)為4.2。為了確保分路層指標(biāo)滿足需要，分路層的電路設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)ADS射頻仿真軟件仿真，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期。

經(jīng)測(cè)試，本振分路層的插入損耗與理論值相符，各路一致性較高（相位差小于2o，幅度差小于0.5dB）。本振分路層示意圖如圖5示。

3 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)測(cè)試該電路設(shè)計(jì)有良好的正交性，較強(qiáng)的雜波抑制度和合理的增益。輸出10MHz時(shí)雜波抑制度約為35dB。射頻板和微帶板相結(jié)合減小了電路的尺寸，有利于整個(gè)系統(tǒng)的集成化。測(cè)試結(jié)果表明，接收機(jī)指標(biāo)良好，性能穩(wěn)定。

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作者單位

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第27所 河南省鄭州市 450047