一种集成了本振分路器的多路I/Q解调电路

赵志华 余海

摘 要 I/Q解调电路具有频谱利用率高的特性，因此在电路设计中有着广泛的应用。在多路I/Q解调电路中由于需要给每路都提供本振信号，通常需要本振分路器，体积较大，占用空间多。介绍了一种集成了本振分路器的多路I/Q解调的电路板。具有体积小，高集成性，指标良好的特点。

【关键词】AD8347 分路器

I/Q解调电路的功能是将前端送来的高频信号解调成为基带可以处理的中频信号。本文讨论了基于ADI公司的AD8347直接正交解调芯片设计的16路I/Q解调板，其特点是整合了微带本振分路器在其中。随着电子科学技术的发展，产品对集成度的要求越来越高。为了提高集成度，射频板和微带板的整合成为了一种趋势。

1 解调芯片

电路设计采用了AD公司的AD8347型号宽带I/Q解调芯片，该芯片是一种宽带直接正交解调芯片，具有RF和基带信号自动增益控制（AGC）功能。适合应用于多种通讯类的接收机。其输入信号工作频段为0.8GHz-2.7GHz，可以将输入信号直接正交解调至基带频段。输出可以直接连接至常用的A/D转换器比如AD9283等。其工作原理是RF信号通过两级增益可变的放大器放大后送至两个Gilbert-cell混频器，本振正交分相器使用poly-phase滤波器在整个工作频段之内实现高度正交性和幅度平衡。混频器基带输出之后有独立的I/Q路增益可变放大器。AD8347的原理图如图1所示。

2 电路结构

电路采用六层板设计，结构为：解调电路层-地-本振分路层-地-直流供电层-地。多层布地的设计可大大减少各层之间的串扰。解调电路层采用16路输入，输入采用小型化的SMP连接器，输入信号连接至巴伦变为差分信号，再连接至AD8347解调变为I/Q信号通过CPCI连接器输出至基带。六层板结构示意图如图2所示。

2.1 解调电路层

850MHz的射频信号輸入后先经过滤波器滤波，再经过匹配电路转换为差分信号，然后送至AD8347。经过解调后送至40MHz低通差分滤波器，再次滤波后通过CPCI连接器送至基带处理部分进行A/D转换。需要注意的是差分线要求等长设计。PIN17管脚控制解调增益，选择合适的分压电阻以获得合适解调增益。解调电路层的电路示意图如图3所示。滤波器特性如图4所示。

经过本振分路层送来的本振信号，通过巴伦转换为差分信号，然后送至AD8347以供变频使用。采用的巴伦型号为M/A-COM公司的ETC-1-1-13，变换比例为1：1。工作频段为4.5MHz-3000MHz。

2.2 本振分路层

本振分路层将一路较强的本振信号分路至16路电平适合AD8347使用的本振信号，通过过孔传送到解调层电路。本振分路层的输入端同样采用小型的SMP连接器。本振信号频率为850MHz，频率较高，电路板设计采用了聚四氟乙烯材质，介电常数为4.2。为了确保分路层指标满足需要，分路层的电路设计经过ADS射频仿真软件仿真，技术指标达到预期。

经测试，本振分路层的插入损耗与理论值相符，各路一致性较高（相位差小于2o，幅度差小于0.5dB）。本振分路层示意图如图5示。

3 结束语

经测试该电路设计有良好的正交性，较强的杂波抑制度和合理的增益。输出10MHz时杂波抑制度约为35dB。射频板和微带板相结合减小了电路的尺寸，有利于整个系统的集成化。测试结果表明，接收机指标良好，性能稳定。

参考文献

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作者单位

中国电子科技集团公司第27所 河南省郑州市 450047