좋은 통신 링크 성능을 위한 요구 사항:IQ 변조 및 복조

이 기사에서는 아날로그 IQ 변조기 및 복조기에 대한 요구 사항을 설명한 다음 기저대역에서 사용되는 DAC 및 ADC에 대한 요구 사항( 아날로그 IQ 접근 방식) 및 RF에서 사용되는 DAC 및 ADC(디지털 IQ 접근 방식의 경우)

지난 기사에서 우리는 I와 Q를 결합하고 분리하기 위해 디지털 또는 아날로그 수단을 사용하는 것이 더 나은지 여부에 대한 곤경에 대해 논의했습니다.

여기에서는 이러한 아날로그 및 디지털 애플리케이션에서 우수한 통신 링크 성능에 필요한 요구 사항을 특성화하여 주제를 다시 선택합니다.

아날로그 IQ 변조기 및 복조기에 대한 요구 사항

표 1은 IQ 불균형으로 인한 통신 링크의 저하를 설명하는 기사에 대한 문헌 조사 결과를 보여줍니다. OFDM은 대부분의 기사에 대한 변조였습니다.

다음 내용은 이전 기사에서 내 참고 문헌 목록을 참조하십시오.

표 1: 아날로그 IQ 변조기 및 복조기에 대한 요구 사항

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몇 가지 결론을 도출할 수 있습니다.

변조기(TX) 끝에서 1dB 및 5º까지의 IQ 불균형은 수용 가능한 저하를 제공합니다. 0.5 ~ 1.0dB; 64-QAM OFDM 부반송파를 사용하더라도 10-4 ~ 10-5의 비트 오류율에서.

복조기(RX) 쪽에서는 상황이 다릅니다. 대부분의 기사에 따르면 N-QAM 부반송파의 경우 1dB 및 5º의 IQ 불균형으로 인해 많은 dB의 저하가 발생합니다. 이러한 불균형 및 N> 4의 경우 일반적으로 10-3에서 10-1 사이의 비트 오류율 플로어가 있습니다. 0.5dB 및 1º의 불균형은 10-4의 비트 오류율에서 16-QAM 부반송파에 대해 ~8dB의 저하를 제공합니다.

0.5dB 및 1º 미만의 불균형에 대해서는 결과가 없습니다. N> 16의 경우 어떤 기사도 10-3 미만의 비트 오류율 하한을 제공하기 위해 저하에 대한 불균형이 얼마나 작아야 하는지를 보여주지 않습니다.

통합된 IQ 변조기 및 복조기가 ~0.02dB 및 0.2º의 일반적인 불균형으로 사용 가능하기 때문에 이는 불행한 일입니다. 어떤 기사도 변조보다 복조가 IQ 불균형에 훨씬 더 민감한 이유를 설명하지 않습니다.

DAC 및 ADC 요구 사항

아날로그 IQ 접근을 위해 베이스밴드에서 사용되는 DAC 및 ADC에 대한 요구 사항

아날로그 IQ 변조기 및 복조기 접근 방식은 여전히 ​​이전 기사의 그림 1A 및 1B에서 위치 A의 기저대역 I 및 Q 경로에 데이터 변환기가 필요합니다.

그림 1(a) 변조기

그림 1(b). 복조기

이러한 장치가 얼마나 좋은지 아는 것이 중요합니다. 저자는 IQ 불균형 효과보다 이 효과에 대해 출판된 것이 훨씬 적다는 것을 발견했습니다. 추론할 수 있는 가장 좋은 점은 SINAD(Signal-to-Noise+Distortion Ratio)가 38dB 이상이어야 한다는 것입니다.

디지털 IQ 접근을 위해 RF에서 사용되는 DAC 및 ADC에 대한 요구 사항

디지털 IQ 접근 방식에는 그림 1A 및 1B의 D 위치에 데이터 변환기가 필요합니다. 저자는 또한 이 주제에 대해 출판된 것을 거의 발견하지 못했습니다. 3차 상호 변조 제품(3차 상호 변조 제품(3rd Order Intermodulation Products, IP3))과 같은 아날로그 증폭기 효과가 통신 시스템에 미치는 영향에 대한 일부 결과가 발표되었으며 이를 데이터 변환기에도 적용하는 것이 타당할 수 있으며 이미 완료되었습니다.

일반적으로 허용 가능한 성능 저하를 위해서는> 50dB의 신호 대 잡음 + 왜곡 비율(SINAD)과> 44dBc의 3차 상호 변조 제품이 필요한 것 같습니다.

표 2. 베이스밴드 데이터 변환기 요구사항

표 3. RF 또는 IF 데이터 변환기 요구 사항