一種集成了本振分路器的多路I/Q解調電路

趙志華 余海

摘 要 I/Q解調電路具有頻譜利用率高的特性，因此在電路設計中有著廣泛的應用。在多路I/Q解調電路中由于需要給每路都提供本振信號，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解調的電路板。具有體積小，高集成性，指標良好的特點。

【關鍵詞】AD8347 分路器

I/Q解調電路的功能是將前端送來的高頻信號解調成為基帶可以處理的中頻信號。本文討論了基于ADI公司的AD8347直接正交解調芯片設計的16路I/Q解調板，其特點是整合了微帶本振分路器在其中。隨著電子科學技術的發展，產品對集成度的要求越來越高。為了提高集成度，射頻板和微帶板的整合成為了一種趨勢。

1 解調芯片

電路設計采用了AD公司的AD8347型號寬帶I/Q解調芯片，該芯片是一種寬帶直接正交解調芯片，具有RF和基帶信號自動增益控制（AGC）功能。適合應用于多種通訊類的接收機。其輸入信號工作頻段為0.8GHz-2.7GHz，可以將輸入信號直接正交解調至基帶頻段。輸出可以直接連接至常用的A/D轉換器比如AD9283等。其工作原理是RF信號通過兩級增益可變的放大器放大后送至兩個Gilbert-cell混頻器，本振正交分相器使用poly-phase濾波器在整個工作頻段之內實現高度正交性和幅度平衡。混頻器基帶輸出之后有獨立的I/Q路增益可變放大器。AD8347的原理圖如圖1所示。

2 電路結構

電路采用六層板設計，結構為：解調電路層-地-本振分路層-地-直流供電層-地。多層布地的設計可大大減少各層之間的串擾。解調電路層采用16路輸入，輸入采用小型化的SMP連接器，輸入信號連接至巴倫變為差分信號，再連接至AD8347解調變為I/Q信號通過CPCI連接器輸出至基帶。六層板結構示意圖如圖2所示。

2.1 解調電路層

850MHz的射頻信號輸入后先經過濾波器濾波，再經過匹配電路轉換為差分信號，然后送至AD8347。經過解調后送至40MHz低通差分濾波器，再次濾波后通過CPCI連接器送至基帶處理部分進行A/D轉換。需要注意的是差分線要求等長設計。PIN17管腳控制解調增益，選擇合適的分壓電阻以獲得合適解調增益。解調電路層的電路示意圖如圖3所示。濾波器特性如圖4所示。

經過本振分路層送來的本振信號，通過巴倫轉換為差分信號，然后送至AD8347以供變頻使用。采用的巴倫型號為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的本振信號分路至16路電平適合AD8347使用的本振信號，通過過孔傳送到解調層電路。本振分路層的輸入端同樣采用小型的SMP連接器。本振信號頻率為850MHz，頻率較高，電路板設計采用了聚四氟乙烯材質，介電常數為4.2。為了確保分路層指標滿足需要，分路層的電路設計經過ADS射頻仿真軟件仿真，技術指標達到預期。

經測試，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 結束語

經測試該電路設計有良好的正交性，較強的雜波抑制度和合理的增益。輸出10MHz時雜波抑制度約為35dB。射頻板和微帶板相結合減小了電路的尺寸，有利于整個系統的集成化。測試結果表明，接收機指標良好，性能穩定。

參考文獻

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作者單位

中國電子科技集團公司第27所 河南省鄭州市 450047