【摘 要】
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随着无线通信产业的不断发展,频谱变得越来越拥挤,镜像干扰成为了接收机设计中需要考量的重要问题之一。低中频作为现代接收机设计的主流架构之一,采用正交下变频和复数信号
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随着无线通信产业的不断发展,频谱变得越来越拥挤,镜像干扰成为了接收机设计中需要考量的重要问题之一。低中频作为现代接收机设计的主流架构之一,采用正交下变频和复数信号处理技术实现镜像抑制的功能。但是由于存在I/Q通路的增益和相位失配,其镜像抑制比一般被限制在较低的水平,因此在接收机中集成I/Q失配自动校准电路成为了进一步提高其镜像抑制性能的关键。本文提出了一种新型的I/Q误差检测算法,该算法在前人基础上采用单频测试信号注入的方式完成误差的提取,摆脱了检测精度对比较器直流失调电压的依赖。通过严格的数学推导,本文从理论上证明了该算法的正确性。为了在真实电路中验证可行性,本文设计了基于该算法的I/Q失配自动校准电路,该电路包括数字误差检测器和模拟失配补偿器,通过二进制换挡最小均方算法实现误差的收敛。嵌入了本文所设计I/Q失配自动校准电路的一款高线性度低中频接收机在TSMC 0.18μm 1P6M工艺下流片。测试结果表明接收机射频前端实现了在20MHz带宽内43.3dB和针对15MHz单频点58.2dB的镜像抑制比指标;相对于未校准时,镜像抑制比分别提升了11.7dB和22.8dB。而且当比较器的直流失调电压在±14mV范围内调整变化时,校准效果保持不变。该I/Q失配自动校准电路作为一个通用模块,为大多数低中频接收机在射频前端改善其镜像抑制性能提供了一种新的设计选择。
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