在IQ調(diào)制器的輸出端提供固定功率增益

圖5還顯示了I和Q輸入端未通過100 Ω電阻端接時(shí)電路的傳遞函數(shù)。由于得到的DAC電壓驅(qū)動電平增加一倍（最大2 V p-p），因此得到的輸出功率相對于同樣的DAC驅(qū)動電平增加了6 dB。

雖然在沒有I和Q端接電阻的情況下電路也可以運(yùn)行，但這確實(shí)為通常放置在DAC和IQ調(diào)制器之間的濾波器帶來了一些問題。由于該濾波器一般兩端都會端接，因此最好在IQ調(diào)制器的I和Q輸入端之間放置一些電阻（這些輸入端的未端接輸入電阻值約為60 kΩ）?？衫?00 Ω至1000 Ω范圍內(nèi)的電阻值來提高得到的DAC電壓驅(qū)動電平和對應(yīng)的輸出功率。但是，設(shè)計(jì)DAC和IQ調(diào)制器之間的濾波器時(shí)要小心謹(jǐn)慎，確保其支持不同的源阻抗和負(fù)載阻抗。

如上所述，從圖4和圖5中可以看出，采用1 V p-p正弦波(0 dBFS)信號時(shí)輸出功率約為13 dBm（I和Q輸入端通過100 Ω電阻端接）。實(shí)際上，DAC驅(qū)動電平必須略低于0 dBFS，以減少失真（通常為1 dB至2 dB）。除此之外，均方根驅(qū)動電平也應(yīng)該降低一些，具體幅度等于載波調(diào)制的峰均比。峰值包絡(luò)功率(PEP)與均方根功率之比通常在5 dB（對于類似于QPSK的調(diào)制方案，在調(diào)制為恒定包絡(luò)的特殊情況下則為0 dB）至10 dB（對于更高階的QAM調(diào)制方案）范圍內(nèi)。參見圖6，這表明0 dBm至10 dBm范圍內(nèi)的輸出功率水平是可行的。

單載波寬帶碼分多址(WCDMA)信號的鄰道功率比(ACPR)已成為評估電路系統(tǒng)級失真（也就是相對于僅依靠IP3和IMD電平的評估）的主流指標(biāo)。圖6顯示了測得的電路ACPR與輸出功率水平之間的關(guān)系。在采用WCDMA信號的情況下，ACPR定義為載波（帶寬為3.84 MHz）中的功率與鄰道（通道間隔為5 MHz）中的功率之比，同樣也是在3.84 MHz帶寬條件下測量。該曲線還顯示了同類測量的相間通道功率比，但是載波偏移為10 MHz。

本例中，信號的PEP與均方根之比約為10 dB（WCDMA信號的峰均比視載波的配置及加載方式而定）。根據(jù)該曲線和所需的ACPR級別，在0 dBm至10 dBm范圍內(nèi)選擇一個(gè)輸出功率水平。功率水平低于0 dBm時(shí)，ACPR開始取決于電路逐漸降低的信噪比。

常見變化

ADL5320驅(qū)動器放大器的額定工作范圍是400 MHz至2.7 GHz。這樣很方便地涵蓋了ADL5375 IQ調(diào)制器額定頻率范圍的較低部分。在2.3 GHz至4 GHz的頻率范圍內(nèi)工作時(shí)，推薦使用ADL5321驅(qū)動器放大器。ADL5320和ADL5321都必須調(diào)諧至各自的工作頻率范圍內(nèi)。這兩款器件的數(shù)據(jù)手冊都包含一些表格，其中提供了針對常用工作頻率進(jìn)行元件調(diào)諧的推薦值。

也可以使用ADL5601或ADL5602等內(nèi)部匹配的寬帶增益模塊來在IQ調(diào)制器的輸出端提供增益。然而，由于這類器件的OIP3較低（相對于ADL5320和ADL5321而言），因此它們往往決定電路的總體IP3并使其降低。

許多窄帶IQ調(diào)制器都可在其工作頻率范圍內(nèi)提供更高的性能。例如,ADL5370/ADL5371/ADL5372/ADL5373/ADL5374。與ADL5375相比，這些窄帶器件可提供更高的增益和OIP3。與ADL5320及ADL5321驅(qū)動器放大器搭配使用時(shí)，最終結(jié)果就是總輸出功率更高，而復(fù)合OIP3相似。

ADRF6701/ADRF6702/ADRF6703/ADRF6704系列窄帶IQ調(diào)制器集成鎖相環(huán)(PLL)和壓控振蕩器(VCO)。這些器件的性能與ADL5370/ ADL5371/ ADL5372/ ADL5373/ ADL5374系列相似，但集成度更高。

有許多選項(xiàng)可用于驅(qū)動IQ調(diào)制器的I和Q輸入端。AD9125和AD9122均為16位雙通道DAC，工作速率分別是1 GSPS和1.2 GSPS。這些器件可用于生成基帶頻譜（以0 Hz為中心）或復(fù)數(shù)中頻頻譜（通常在100 MHz至200 MHz范圍內(nèi)）。

電路評估與測試

該電路使用包含ADL5320驅(qū)動器放大器的ADL5375評估板(ADL5375-05-EVALZ)來實(shí)現(xiàn)。此電路板可配置為提供IQ調(diào)制器輸出信號，或者復(fù)合調(diào)制器和放大器信號。此電路板的默認(rèn)配置是調(diào)制器和放大器復(fù)合輸出，并且放大器調(diào)諧為在1800 MHz至2200 MHz范圍內(nèi)工作。如上所述，ADL5320數(shù)據(jù)冊提供了為支持其它頻率進(jìn)行電容調(diào)諧的值和布放位置。

設(shè)備要求

需要以下設(shè)備：

. The ADL5375 evaluation board ( ADL5375-05-EVALZ)

. ADL5375評估板(ADL5375-05-EVALZ)

. Two RF signal generators: Agilent 8648C or equivalent operating at 25 MHz and 26 MHz

. 兩個(gè)RF信號發(fā)生器：Agilent 8648C或等效器件，工作頻率為25 MHz和26 MHz

. A RF signal generator: Agilent 8648C or equivalent operating at approximately 2 GHz

. 一個(gè)RF信號發(fā)生器：Agilent 8648C或等效器件，工作頻率約為2 GHz

. A RF spectrum analyzer: Rohde Schwarz FSIQ, Rohde Schwarz FSQ, Agilent PSA, or equivalent

. 一個(gè)RF頻譜分析儀：Rohde Schwarz FSIQ、Rohde Schwarz FSQ、Agilent PSA或等效器件

. A ZFSC-2-2-S+ 180° power splitter/combiner, Mini-Circuits

. 一個(gè)ZFSC-2-2-S+ 180°功率分路器/合成器，Mini-Circuits

. A ZMSCQ-2-50+ 90° power splitter, Mini-Circuits

. 一個(gè)ZMSCQ-2-50+ 90°功率分路器，Mini-Circuits

. Two ADT2-1T 1:2 baluns, Mini-Circuits

. 兩個(gè)ADT2-1T 1:2巴倫，Mini-Circuits

. Four ZFBT-6GW-FT+ bias tees, Mini-Circuits

. 四個(gè)ZFBT-6GW-FT+偏置器，Mini-Circuits

設(shè)置與測試

圖7顯示了用于IP3測試和功率掃描測試的測試設(shè)置。兩個(gè)工作頻率分別為25 MHz和26 MHz的RF信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號通過一個(gè)具有良好輸入間隔離的180°分相器/合相器以無源方式合并。接著，該雙音信號被施加到一個(gè)90°分相器，該分相器的額定工作頻率范圍是25 MHz至50 MHz。然后，這些分相器輸出再施加到兩個(gè)1:2變壓器，從而產(chǎn)生差分輸出信號（分相器的0°輸出應(yīng)該傳送到IQ調(diào)制器的IP和IN輸入端）。這些差分信號再施加到四個(gè)偏置器，從而偏置為0.5 V。該網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)100 Ω電阻端接（ADL5375評估板上提供用于這些電阻的焊盤）。

ADL5375的本振(LO)由第三個(gè)信號發(fā)生器提供，產(chǎn)生0 dBm。最終輸出頻率等于輸入RF信號頻率與LO頻率之差。因此，如果雙音信號的頻率為25 MHz和26 MHz，而LO的頻率為2150 MHz，則輸出頻譜會出現(xiàn)在2124 MHz和2125 MHz。

也可以使用包含ADL5375 IQ調(diào)制器的AD9122雙通道DAC評估板(AD9122-M5375-EBZ)來實(shí)現(xiàn)本電路。這種情況下，應(yīng)將ADL5375 IQ調(diào)制器的輸出端連接到獨(dú)立的ADL5320評估板(ADL5320-EVALZ)。這種方法的好處是DAC可以生成適當(dāng)偏置的差分信號，而無需偏置器、分相器和變壓器。