[發明專利]低中頻接收機的I/Q失配補償電路

有效

• 申請號: 201410577894.0
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104300994A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 胡偉迪;何文濤;李曉江
• 申請（專利權）人: 中國科學院嘉興微電子與系統工程中心
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術領域

本發明涉及一種補償電路，尤其涉及一種低中頻接收機的I/Q失配補償電路。

背景技術

近年來，基于正交下變頻結構的使用，低中頻接收機得到了廣泛的應用，低中頻接收機具有超外差接收機和零中頻接收機的優點，即直流失調干擾小，1/f噪聲干擾影響小，但低中頻接收機中存在鏡像信號干擾的問題。經天線接收的信號經混頻器一次正交下變頻后變為同相正交兩路信號，但由于本地振蕩器不可能精確產生90°相差的信號，混頻后級的放大器和復數濾波器本身的結構不對稱同樣會引起I/Q兩路幅度和相位失配，因此，需要在電路中引入I/Q失配補償電路。

一種補償方案是采用模擬方法消除，I/Q失配補償電路置于復數濾波器之前，利用ADC采樣信號估計I/Q失配值或直接在模擬域估計失配值，利用模擬電路實現補償。此種方式雖然電路結構簡單，但由于電阻和電流源限制，不能產生較為精確的補償值，隨著需要補償的失配范圍增大，電路規模也不可避免的增大，而且對于不同的工藝，電路參數都需重新設計，增加了設計周期和設計成本。

現有技術的中國專利申請“正交下變頻接收機I、Q通道信號失配校準裝置”(申請號201110076268.X)采用可調電阻和偏置電流源實現在模擬域對幅度和相位失配進行校準，其可達到的幅度校準范圍為±1.6dB，校準精度為0.2dB；相位校準范圍為±5°，校準精度為0.5°。此校準裝置雖具有較簡單的電路結構(參見圖1，圖中的各元件及其符號可參閱該專利申請)，但僅具有校準功能，失配檢測功能需要另外電路來實現，而且校準精度較差，在幅度和相位失配較小時不能正確校準。

現有技術的中國專利申請“一種正交I/Q信號相位失衡校正電路”(申請號201210338612.2)利用I/Q信號的正交特性，采用矩陣耦合電路進行相位失衡校正，耦合系數決定校正幅度大小，能達到相位校正范圍±7°，和0.04°的校正精度(參見圖2，圖中的各元件及其符號可參閱該專利申請)。此發明校正精度高，集成度高，但是不能對幅度失配進行校正，而且，隨著需要校正的相位失配范圍增大，電路的規模也會增大。

廣范應用的方案是在數字域進行消除，利用ADC和DSP采用多種基帶處理算法數字域消除，此種設計方案可以同時消除由于復數濾波器和放大器的不對稱引起的失配，但是由于較高的鏡像抑制比需要高精度ADC和高速DSP，此種設計方案是以成本和功耗為代價。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種低中頻接收機的I/Q失配補償電路。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種低中頻接收機的I/Q失配補償電路，對I/Q失配進行檢測并補償。

假設理想情況下經正交下變頻后I/Q兩通道的信號I_iedal和Q_iedal分別為：I_iedal＝cos(ω_ct)，Q_iedal＝sin(ω_ct)。由于本地振蕩器等器件自身不理想因素，假設Q通道相對I通道具有幅度失配α、相位失配β，則實際I/Q兩通道信號I_real和Q_real分別為：I_real＝cos(ω_ct)，Q_real＝αsin(ω_ct-β)。兩組信號之間的關系以矩陣形式表示為：