Генерация векторных сигналов сверхвысоких частот Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Генерация векторных сигналов сверхвысоких частот

С. Тростер,

компания Rohde & Schwarz

Векторная модуляция становится все более распространенной в технике сверхвысоких частот и в смежных отраслях. Однако непосредственная генерация сигналов с цифровой модуляцией в СВЧ-диапазоне труднореализуема и требует больших затрат. Удобной альтернативой для генерации I/Q модулированных сигналов СВЧ-диапазона служит прямое преобразование с повышением частоты модулирующих I/Q сигналов. В статье изложены способы такого преобразования с повышением частоты при помощи генератора сигналов СВЧ-диапазона R&S®SMF100A и внешнего I/Q смесителя.

На рис. 1 изображена структурная схема I/Q смесителя для использования в качестве преобразователя с повышением частоты (I/Q модулятора).

I/Q модулятор требует трех входных сигналов — опорного гетеродина LO, сигналов I и Q — и имеет один выход радиочастоты РЧ. Несущая LO модулируется сигналами I и Q, затем сигналы складываются вместе и образуют модулированный сигнал РЧ.

I/Q смесители обеспечивают хорошее подавление несущей LO и паразитной боковой полосы, образующейся при смешении

сигналов. Как и в обычных смесителях, частота сигнала РЧ равна сумме частоты LO и промежуточной частоты ПЧ (то есть частоты I/Q сигналов). Если используется сдвиг частоты модулирующих сигналов, в спектре РЧ присутствует полезный сигнал со сдвигом относительно остаточного пика сигнала LO и сильно подавленный сигнал боковой полосы на зеркальной частоте. В обычном случае, при нулевом сдвиге частоты модулирующих сигналов в спектре РЧ присутствует только один пик на частоте LO/РЧ, поскольку полезный сигнал, подавленный сигнал LO и сигнал боковой полосы перекрываются.

Главным преимуществом I/Q смесителей является то, что они подавляют паразитный сигнал боковой полосы, это означает, что смесители работают как смесители с одной боковой полосой (SSB смесители). Поэтому не требуется дополнительной фильтрации сигнала РЧ, так как несущая LO и боковая полоса сильно подавляются самим смесителем, обычно на 30-40 дБ, в зависимости от частотного диапазона РЧ. Это очень полезное свойство, поскольку для определенных задач фильтрация может оказаться непростой задачей (особенно, когда радиочастота изменяется в широком диапазоне). Кроме того, I/Q смесители работают непосредственно с модулирующими сигналами. Следовательно, нет необходимости в генераторе векторных сигналов, достаточно

генератора модулирующих сигналов для формирования входных I/Q сигналов.

В то время как в штатном режиме I/Q смесителей полезный сигнал перекрывается с несущей LO и сигналом боковой полосы, при работе обычных смесителей сигнал полезной боковой полосы смещен по частоте от этих составляющих. Это позволяет получить лучшие параметры вектора ошибки EVM, поскольку паразитные сигналы не создают помех полезному сигналу.

Векторно-модулированный сигнал СВЧ-диапазона может быть легко сформирован при помощи I/Q смесителя и генераторов сигналов Rohde & Schwarz. Генератор сигналов СВЧ-диапазона R&S®SMF100A — великолепный источник несущей LO, который генерирует сигналы радиочастот до 43,5 ГГц с превосходной спектральной чистотой и высокой выходной мощностью. I/Q сигналы формируются либо генератором модулирующих сигналов (например, R&S®AFQ100A), либо векторным генератором сигналов (например, R&S®SMBV100A).

Получающийся на выходе I/Q смесителя сигнал РЧ является векторно-модулирован-ным сигналом в СВЧ-диапазоне. Качество сигнала РЧ определяется характеристиками смесителя и чистотой сигнала LO. На рис. 3 изображена возможная схема включения.

Генератор SMF обеспечивает максимальную мощность сигнала от +25 дБмВт

Рис. 2. Спектр РЧ I/Q смесителя со сдвигом частоты модулирующих сигналов (то есть ПЧ) и без него

(на частоте 10 ГГц) до +14 дБмВт (на частоте 40 ГГц), которая вполне достаточна в качестве сигнала Ю для 1/0 смесителя. Следует подчеркнуть, что 1/0 смесители требуют высокой входной мощности сигнала Ю, обычно около 15 дБмВт. Генератор ДРО способен формировать 1/0 сигналы с регулируемым уровнем мощности до 10,5 дБмВт (750 мВ на нагрузке 50 Ом). Вместо генератора ДРО можно использовать, например, генераторы 1^&3®ДМи200Д или 1?&5®5МВУ100Д. В этой экспериментальной установке использовался внешний 1/0 смеситель со следующими характеристиками (типовые значения, взятые из [2]).

Для контрольных измерений был выбран простой модулирующий сигнал с цифровой модуляцией 160ДМ и символьной скоростью 4 Мсим/с. Частота несущей Ю выбрана 22 ГГц. В таблице приведены основные входные параметры контрольных измерений.

На рис. 4 показан входной сигнал Ю (1?&5®5МР100Д), показывающий великолепную спектральную чистоту.

Спектр выходного сигнала РЧ показан на рис. 5. На рисунке показан результирующий 1/О-модулированный СВЧ-сигнал частотой 22 ГГц. Измеренная мощность сигнала составляет -11,2 дБмВт. Вследствие потерь в кабелях и потерь преобразования смесителя мощность сигнала снизилась на 11,2 дБ по сравнению с входной мощностью сигнала ПЧ, равной 0 дБ.

Несущая Ю и боковая полоса подавляются, тем не менее, они перекрываются с полезным модулированным сигналом и, следовательно, создают помехи. Одним из способов количественной оценки качества модуляции служит измерение величины вектора ошибки (БУМ). Вектор ошибки — это вектор между точкой идеального сигнального созвездия на плоскости 1/0 и реально получаемой точкой. Его длина (или величина), определенная как евклидово расстояние между этими двумя точками, и есть величина вектора ошибки БУМ. Эта величина служит мерой точности модуляции. На рис. 6 показаны измерения БУМ, выполненные при помощи анализатора сигналов РБ040.

Измеренное значение БУМ векторно-модулированного сигнала составляет 3,3%. Данное относительно большое значение БУМ является следствием помех, вызванных остаточной величиной несущей Ю и паразитной боковой полосой. Чем лучше подавление несущей и боковой полосы 1/0 смесителя, тем меньше значение БУМ. Вообще говоря, чем выше рабочий диапазон РЧ смеси-

RF

Рис. 3. Пример экспериментальной установки для генерации векторно-модулированных сигналов частотой до 43,5 ГГц при помощи двух генераторов сигналов Rohde & Schwarz и I/Q смесителя

' P.BN 30 kHz * VBN >00 kHr Mf 20 dBm Att «5 dB • SMT 20 ■

ЯД 20 D

-70

с«пс«г 22 СВ< ХО НИ*/ $р«П 50 ННж Рис. 4. Частотный спектр входного сигнала Ю частотой 22 ГГц

Технические данные смесителя Входные параметры

Выходные параметры Технические характеристики

Прочее

Входные параметры R&S®SMF100A

R&S®AFQ100A

Мощность гетеродина Ю Диапазон частот Ю 22 — 32 ГГц Диапазон частот сигнала ПЧ или 1/0 сигналов Диапазон частот сигнала РЧ Потери преобразования Подавление несущей Подавление боковой полосы Точка компрессии 1 дБ Коэффициент развязки сигналов Ю и РЧ Коэффициент развязки сигналов Ю и ПЧ Точка пересечения по уровню входного сигнала Тип разъема Производитель

Мощность сигнала Ю Частота сигнала Ю Мощность сигналов ПЧ или 1/0 Частота сигналов ПЧ или 1/0 Полоса сигналов ПЧ или 1/0 Модуляция

15-19 дБмВт

DC - 4,5 ГГц 22-32 ГГц 10 дБ 40 дБ 20 дБ 16 дБмВт 40 дБ 30 дБ

20 дБмВт

SMA

Hittite

17 дБмВт 22 ГГц 0 дБмВт DC (0 Гц)

4 МГц

16QAM,4 Мсим/с

Ref 0 dB»

• RBM 100 кН; VBM 1 MHz SUT 20 м

yjlÉL

JV**fTnr?M*F

Рис. 5. Частотный спектр векторно-модулированного СВЧ сигнала частотой 22 ГГц. Мощность сигнала -11 дБмВт

4 MHz

22 GHz

16QAM

Meas Signal ConstDiag

200

raU/

-2.908505 ü

581.701 mU/ 16QAM

4 MHz Sym&Mod Acc

22 GHz

2.908505 U

Att 25 dB

MODULATION ACCURACY SYMBOL ГАВ LE (Hoxadoc X)

Result Peak atSym Unit 5 7 9 7 7 0 3 9 D 2 7 А E A 2 4 3 3

EVM 3.280 5.911 742 00018 8 5 Е D 9 А : D Е 1 F F 0 7 B E 2 E

Magnitude Err 2.008 4 .318 495 00036 6 4 1 2 9 D А 3 С F 9 В 1 5 2 3 S D

Phase Error 1.16 -2.62 137 de g 00054 A В 8 9 В 8 8 0 4 2 3 0 9 С A B 0 D

CarrierFreq Err 307.69 Hz 00072 E 9 В 9 1 4 2 В 4 F D 9 2 5 В F 2 6

Ampt Droop -0.01 dB 00090 A 6 6 0 3 1 9 4 6 9 7 F 4 5 8 E B 2

Origin Offset -32.31 dB 00108 С F 1 F 7 4 1 А D В В 0 5 A F A A 8

Gain Imbalance 0.21 dB 00126 1 4 А F 2 Б £ 0 7 3 А 4 F 5 D 4 4 8

Quadrature Err -3.34 deg 00144 6 7 0 В D В 3 4 3 В С 3 F E 0 F 7 С

RHO 0.998924 00162 5 С С и 2 S 3 В 4 7 9 F 3 6 2 A 4 7

Mean Power -11.47 - .. ■■ 539 dBm 00180 1 В 5 7 1 3 1 1 0 0 8 4 6 1 3 9 5 6

SNR (MER) 29.68 dB 00198 1 в D 3 7 2 2 8 5 6 9 F В 2 4 B 7 E

00216 4 D 4 С С 0 6 3 2 8 D 2 F E 8 B 1 D

Рис. 6. Измерения EVM векторно-модулированного СВЧ сигнала

Результаты измерений EVM

Модулирующие сигналы I/Q I/Q смеситель I/Q смеситель со сдвигом частоты

Диаграмма сигнального созвездия _i_ i_ i_ 1 P *”P -i- _|_ ~P ~P _i _ _i _ \ î і і T ~r 1 1 _r _L _l_ і і _L -i-1 і і і —•— —•— і і і і і і -L . і і

-i- _i-P -i- _i_ і і _P -• P ”P 1 1 _r 1 1 "Г “V і і ~P P Г P і і _r _r

EVM 0.25 % 3.3 % 0.6 %

теля, тем хуже он подавляет боковую полосу. Далее будут описаны способы существенного улучшения результатов по EVM.

Замечание: Если сигнал ПЧ имеет некоторую частоту (то есть отличную от нуля частоту сигналов ПЧ или I/Q), полезный сигнал будет сдвинут по частоте от паразитных сигналов, как и в случае обычных смесителей. Благодаря этому результаты по EVM улучшаются. Для описанной экспериментальной установки с отличной от нуля ПЧ (например, 10 МГц) величина EVM для полезной полосы составляет только 0,6 %. Для сравнения, измеренная величина EVM модулирующих сигналов I и Q составляет 0,25% (без повышающего преобразования в РЧ). В приведенной ниже таблице обобщены различные результаты.

На рис. 7 показаны результаты измерений коэффициента утечки мощности в соседний канал ACLR. Результат ACLR для соседнего канала —60 дБ, то есть низкий, но все же заметный.

Обычно используются I/Q сигналы без сдвига модулирующей частоты. В том случае, если сдвиг модулирующей частоты не равен нулю, спектр будет выглядеть подобно изображенному ниже (рис. 8). Здесь модулирующий сигнал 16QAM (с шириной полосы 1 MiïJ имеет сдвиг частоты +20 MHz. В спектре имеется полезная полоса, остаточный пик LO, подавленная (нижняя) полоса и некоторые дополнительные составляющие, возникшие в результате смешения. Полезный сигнал находится на частоте ШЭ+АПЧ. то есть находится со сдвигом частоты +20 МГц по отношению к остаточному пику LO на частоте 22 ГГц. Паразитная боковая полоса на частоте ^О^ПЧ подавлена, и уровень ее мощности уменьшен на 30 дБ. Оставшиеся пики в спектре соответствуют составляющим смешения на комбинационных частотах ^-3А1Ч, аО-2ПЧ, А.О+2ПЧ, fLO+ЗПЧ и А.О+5ПЧ, соответственно. Вообще говоря, использование отличной от нуля ПЧ может применяться для анализа подавления боковой полосы и несущей LO I/Q смесителем.

Использование I/Q смесителей с модулирующими сигналами DC (то есть с нулевой ПЧ) приводит к ухудшению результатов по EVM, поскольку паразитные сигналы оказывают помехи на полезный сигнал. Однако результаты по EVM могут быть улучшены посредством:

• компенсации фазовых рассогласований I/Q сигналов;

• компенсации рассогласований усиления I/Q сигналов;

• изменения мощности Ю.

Подавление паразитной боковой полосы может быть улучшено компенсацией возможных фазовых рассогласований 1/0 сигналов при помощи генератора ДРО. Этот прибор позволяет добавлять в модулирующие сигналы разницу фаз 1/0. Для демонстрации используется такой же тестовой сигнал, как и ранее. На рис. 9а показаны верхняя и нижняя боковые полосы исходного сигнала, а на рис. 9Ь — боковые полосы того же сигнала, но с введенной разницей фаз. В этом примере наилучшее подавление паразитной боковой полосы достигается при разнице фаз -4.0 град. Мощность сигнала паразитной боковой полосы уменьшается с -39,9 дБмВт до -51,4 дБмВт. Таким образом, подавление паразитной боковой полосы улучшается на 11,5 дБ.

Подходящую разницу фаз 1/0 сигналов легко определить, изменяя введенную разницу фаз и наблюдая эффект подавления боковой полосы. Таким способом можно последовательными приближениями достичь наибольшего подавления. Разница фаз устанавливается в блоке предыскажений генератора ДРО.

Подавление паразитной боковой полосы может быть еще более улучшено компенсацией возможных рассогласований усиления 1/0 сигналов. Подходящую разницу усиления 1/0 сигналов можно задать в блоке предыскажений генератора ДР0 (рис. 10). В этом примере наилучшее подавление боковой полосы достигается при разнице усиления -0,3 дБ. Мощность сигнала паразитной боковой полосы уменьшается от -51,4 дБмВт до -63,7 дБмВт. Таким образом, внутреннее подавление паразитной боковой полосы смесителем в сумме улучшается на 23,8 дБ (рис. 11).

Изменение мощности сигнала Ю также может положительно повлиять на результа-

Ф ::: г-г

<%>

Ве£ -10.3 <ЭВт

» Att 5 dB

‘ RBW 100 kHz ' VBW 300 kHz » SWT 3.3 s

Канал Тх Полоса

Соседний канал

Полоса

Расстояние

Побочный канал

Полоса

Расстояние

4 МГц Мощность

-10,50 дБмВт

4 МГц Нижнее значение -60,77 дБ

5 МГц Верхнее значение -60,78 дБ

4 МГц Нижнее значение -71,29 дБ

10 МГц Верхнее значение -71,35 дБ

Рис. 7. Измерения ACLR векторно-модулированного СВЧ сигнала

Ref 0 dBn

• Att 0 dB

* РВИ 1 KHZ VB* 10 MHz •SNT 100 as

Рис. 8. Частотный спектр РЧ преобразованного с повышением частоты 1/0 сигнала (160ДМ) со сдвигом частоты 20 МГц

Рис. 9. Частотный спектр РЧ, показывающий подавление паразитной боковой полосы исходного сигнала ПЧ (а) и сигнала ПЧ с введенной разницей фаз 1/0 (Ь)

MODULATION ACCURACY

Result Peak atSym Unit

EVM 4 . 611 7.4 90 101 %

Magnitude Etc 2 .799 5.032 389 t

Phase Error 1. 67 3.30 203 d eg

CarrierFreq Err 294 .09 Hz

Ampt Droop 0 .01 dB

Gain Imbalance 0.39 dB

Quadrature Err -4.53 d eg

RHO 0.997874

Mean Power -10.59 -4 .83 445 dBm

SNR (MER) 26.72 dB

MODULATION ACCURACY

Res ul t Peak atSym Unit

EVM 1.847 639

Magnitude Err 0 .727 4 6 %

Phase Error 0 . 30 -1.32 320 d eg

CtrrierPreq Err 294.99 Hz

Ampt Droop 0 .00 dB

Origin Offset -32 .32 dB

Gain Imbalance 0 .02 dB

Quadrature Err 0 .07 d eg

RHO 0.999971

Mean Power -10 .71 і Ы N 309 dBm

SNR (MER) 45.35 dB

Рис. 10. Блок предыскажений 1/0 сигналов и меню настройки предыскажений генератора ДР0

ты БУМ. В этом примере увеличение мощности сигнала Ю выше уровня 17 дБмВт несколько ухудшает результат по БУМ, в то время как снижение уровня сигнала Ю приводит к заметному улучшению.

Далее проводится сравнение нескольких измерений БУМ, выполненных с тестовым сигналом 1 бОДМ (ширина полосы 1 МГц). Прежде всего, был проанализирован БУМ чистых модулирующих 1/0 сигналов. Измеренное значение БУМ составляет всего 0,27%. На следующем этапе модулирующие сигналы генератора ДБО были преобразованы с повышением частоты при помощи 1/0 смесителя. Кроме того, был введен сдвиг частоты модулирующих сигналов на 20 МГц (то есть ПЧ 20 МГц). Измеренное значение БУМ полезного сигнала составило 0,45% на частоте 22,02 ГГц. Для того чтобы проанализировать влияние паразитных сигналов на БУМ, был убран сдвиг частоты (то есть установлена нулевая ПЧ). В результате значение БУМ для полезного сигнала на частоте 22,00 МГц увеличилось до 4,6%. Этот результат можно существенно улучшить, введя в модулирующие 1/0 сигналы

Рис. 12. Измеренное значение EVM для преобразованного с повышением частоты тестового сигнала 16QAM. Измеренные значения рассогласования I/Q сигналов выделены рамкой

предыскажения фазы и усиления, чтобы компенсировать измеренные рассогласования I/Q сигналов (рис. 12).

Введение подходящей разницы фаз (-4,0 град.) дает для модулированного СВЧ-сиг-нала значение EVM, равное 2,0%. Кроме того, введение подходящей разницы усиления (-0,39 dB) приводит к значению EVM, равному 0,6%. Наконец, уменьшение мощности сигнала LO на 0,7 дБ, то есть от 17 дБмВт до 16,3 дБмВт приводит к значению EVM, равному всего 0,5 %. В приведенной ниже таблице обобщены измеренные значения EVM.

Результаты измерений EVM________________

Рис. 13. Измеренные значения EVM для преобразованного с повышением частоты тестового сигнала 16QAM с внесенными предыскажениями фазы и усиления I/Q сигналов

Эти контрольные измерения ясно показывают, что EVM характеристика I/Q смесителей с DC модулирующими сигналами может быть существенно улучшена. Таким образом, могут быть достигнуты очень хорошие значения EVM для векторно-модулиро-ванных сигналов СВЧ диапазона.

Результат для измеренного смещения I/Q сигналов (то есть начального смещения, см. рис. 13) может быть улучшен посредством задания смещения модулирующих I/Q сигналов (в блоке предыскажений генератора AFQ). Это ведет к подавлению составляю-

EVM Сигнал

0,27 % Модулирующие I/Q

0,45 % РЧ со сдвигом частоты

4,6 % Стандартная РЧ

2,0 % РЧ со сдвигом фаз I/Q сигналов

0,6 % РЧ со сдвигом фаз I/Q сигналов

и разницей усиления

0,5 % РЧ со сдвигом фаз I/Q сигналов, разницей усиления и сниженной мощностью сигнала LO

Значение ПЧ Мощность сигнала LO Сдвиг фазы Разница усиления

0 МГц — 0 град. 0 дБ

20 МГц 17 дБмВт 0 град. 0 дБ

0 МГц 17 дБмВт 0 град. 0 дБ

0 МГц 17 дБмВт -4,0 град. 0 дБ

0 МГц 17 дБмВт -4,0 град. -0,39 дБ

0 МГц 16,3 дБмВт -4,0 град. -0,39 дБ

<$>

<8>

•1* (1

\

і 1

/

J V

Cant*! It GH«

Рис. 11. Частотный спектр РЧ, показывающий подавление паразитной боковой полосы исходного сигнала ПЧ (а) и сигнала ПЧ с введенной разницей фаз и усиления I/Q сигналов (с)

>

CD

2

СО

со

RF

щения 1/0 сигналов равны, соответственно, 0,45% и -1,97%. Разница усиления составляет -0,33 дБ, а сдвиг фаз квадратурной модуляции — 4,48 град.

Также были проведены измерения с использованием тестового сигнала 160АМ с символьной скоростью 10 Мсим/с и следующими настройками, который обеспечивает более широкую полосу модуляции:

Рис. 14. Схема экспериментальной установки генерации векторных сигналов при помощи I/Q смесителя

MODULATION ACCURACY

Result Peak atSvm Unit

EVM 0 . 4 65 1.429 322 %

Ma gnitude Err 0 .184 0 . 612 653 «

Phase Error 0.26 -0.84 367 d eg

Ca г rierPreq Err 296.26 Hz

kmpt Droop 0 .00 dB

Or igin Offset -71.77 dB

Gain Imbalance -0.00 dB

Quadrature Err -0.04 d eg

RHO 0.999978

Mean Power -11.30 -5 .22 218 dBm

SNR (MER) 46. 65 dB

l/Q Impairments (Digital Baseband)

-------------AWGN-----------

AWGN...

- I/Q Out -

l/Q Out Settings...

Optimize l/Q Signals For RF Output f l/Q Output Type | Single Ended Mode

I Variable

l/Q Level Vp (EMF) 0 224 V

Рис. 17. Измеренные значения EVM для преобразованного с повышением частоты тестового сигнала 16QAM с внесенными предыскажениями I/Q сигналов

Рис. 15. Элементы графического интерфейса пользователя генератора БМБУ с необходимыми для регулировки входной мощности сигнала ПЧ настройками

щей сигнала LO в РЧ сигнале. В этом примере смещение сигнала Q на -0,006 всей шкалы (FS) приводит к дополнительному подавлению пика остаточного сигнала LO на 24 дБ. Измеренное первоначальное смещение уменьшается с -32 дБ (без смещения Q сигнала) до -56 дБ (смещение Q сигнала -0,006 всей шкалы).

Альтернативные измерения были проведены по схеме рис 14, где I/Q сигналы формируются векторным генератором сигналов R&S®SMBV100A.

В качестве тестового сигнала для данной установки использовался такой же сигнал с модуляцией 160АМ и скоростью

1 Мсим/с со следующими настройками:

I/Q Impairments (Digital Baseband)

-l/Q Impairments-

State I Offset Q Offset Gain Imbalance Quadrature Offset Skew IQ Delay

On

0 00 [%”

0.00 pT

г

-0 300 I dB -4 00 I deg

0 000 fn

0 000 ns

"3

и

V Optimize Internal l/Q Impairments For RF Output

Входные параметры

к&$®$МП00А Мощность сигнала Ю Частота сигнала Ю

к&$ф$МВУ100А Мощность сигнала ПЧ Модуляция

16,3 дБмВт 22 ГГц

0 дБмВт

16QAM, 1 Мсим/с

Входные параметры

к&$®$МП00А Мощность сигнала Ю Частота сигнала Ю

к&$ф$МВУ100А Мощность сигнала ПЧ Значение ПЧ Модуляция

16,3 дБмВт 22 ГГц

0 дБмВт DC (0 Гц) 16QAM, 10 Мсим/с

Рис. 16. Меню настройки предыскажений I/Q сигналов генератора SMBV

При нулевом значении ПЧ посредством компенсации рассогласования 1/0 сигналов достигнуто значение ЕУМ, равное 0,5%. Кроме того, генератор БМВУ обеспечивает очень хорошее подавление несущей до уровня -71,8 дБ (рис. 18). На рис. 19 показан тестовой сигнал со сдвигом на 20 МГц частоты модулирующих сигналов, для того чтобы продемонстрировать подавление паразитной боковой полосы и несущей, достигаемое использованием соответствующих значений смещений 1/0 сигналов, разницы усиления и сдвигом фаз квадратурной модуляции. В этом примере использованные сме-

На рис. 19 изображен преобразованный с повышением частоты сигнал. Дельтамаркер на спектре РЧ показывает значения -59,4 дБ на расстоянии -12,0 МГц от несущей. С компенсацией рассогласования I/Q сигналов измеренное значение EVM равно 0,92%.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что возможно генерирование векторных сигналов сверхвысоких частот при помощи внешнего преобразования сигналов с повышением частоты с использованием генератора сигналов СВЧ диапазона в качестве источника сигнала LO для внешнего I/Q смесителя, совместно с гене-

Рис. 18. Частотный спектр РЧ, показывающий подавление паразитной боковой полосы и несущей Ю без предыскажений (а) и сигнала ПЧ с внесенными предыскажениями 1/0 сигналов (Ь)

Сокращения

ACLR — коэффициент утечки мощности в соседний канал (adjacent channel leakage ratio).

CW — незатухающая волна (continuous wave).

DC — постоянный ток (direct current).

EVM — величина вектора ошибки (error vector magnitude).

FS — вся шкала (full scale).

IF (ПЧ) — промежуточная частота (intermediate frequency).

LO — опорный генератор (local oscillator).

QAM — квадратурная амплитудная модуляция (quadrature amplitude modulation).

RF (РЧ) — радио частота (radio frequency).

SSB — одна боковая полоса (single sideband).

Рис. 19. Частотный спектр РЧ преобразованного с повышением частоты тестового сигнала 160АМ (10 Мсим/с)

ратором модулирующих 1/0 сигналов. Посредством прямого преобразования с повышением частоты модулирующих 1/0 сигналов может быть сформирован векторно-мо-дулированный сигнал СВЧ-диапазона с очень хорошей точностью модуляции. Более того, данное решение является гибким и эко-

номичным, и позволяет при дополнительных настройках избежать появления в спектре РЧ паразитных составляющих, возникающих при смешении (побочных сигналов), это делает излишней фильтрацию спектра выходного сигнала.

Литература

1. Rohde & Schwarz. Указание по использованию 1GP65_0E, "Преобразование с повышением частоты модулированных сигналов в СВЧ диапазон при помощи внешнего смесителя и генератора сигналов R&S SMF100A".

2. I/Q смеситель — справочный листок, Hittite Microwave Corporation HMC524LC3B — GaAs MMIC l/Q Mixer / IRM SMT, 22-32 ГГц.