[发明专利]正交下变频接收机I、Q通道信号失配校准装置

说明书

技术领域

本发明属于变频接收机校准技术领域，特别涉及一种正交下变频接收机I、Q通道信号失配校准装置。

背景技术

现代无线接收机中，低中频结构和零中频结构被广泛采用，射频信号经过正交下变频产生同相I、正交Q两路通道信号，经过后续信号处理消除接收机镜像频率处信号，从而省去了下变频前的镜像抑制滤波器。由于I、Q两路通道信号存在幅度和相位失配，这时后续信号处理电路无法完全抑制镜像信号，有用信号仍会受到镜像信号的干扰，造成误码率上升，降低接收机的性能。对于低中频接收机，由于中频频率不为零，镜像信号和有用信号不在同一信道内，它们的能量大小不可预知，镜像信号能量可能比有用信号高50-70dB；对于零中频接收机，镜像信号就是有用信号本身，它们具有相同的能量，接收机对镜像抑制的要求比低中频接收机略低，但是高性能零中频接收机仍需要25dB以上的镜像抑制率。这些都对I、Q两路通道信号的匹配提出了要求。

考虑到I、Q两路通道信号失配程度随时间变化缓慢，可采用数字或者模拟电路的方法对I、Q通道信号存在的不匹配程度进行校准，以降低I、Q两路通道信号的失配产生对接收机性能的影响。

发明内容

本发明的目的在于提出一种正交下变频接收机I、Q通道信号失配校准装置，该正交下变频接收机I、Q通道信号失配校准装置用于补偿正交下变频接收机中同相I、正交Q两路通道信号的幅度和相位失配，增加接收机的镜像抑制率，从而降低接收机误码率，提高接收机性能。

一种正交下变频接收机I、Q通道信号失配校准装置，其特征在于，所述正交下变频接收机I通道和Q通道采用相同结构的校准模块，校准模块包括晶体管、定值电阻和做校准用的可调电阻，具体结构如下：

所述I通道校准模块Ical中第一信号输入端1接I通道第一信号输入I’p，第二信号输入端2接I通道第二信号输入I’n，第一校准输入端3、第二校准输入端4分别接Q通道的第三信号输入Q’p、第四信号信号输入Q’n；I通道的第一信号输出端5接第一信号输出I”p、第二信号输出端6接第二信号输出I”n；

所述Q通道校准模块Qcal中第三信号输入端7接Q通道第三信号输入Q’p、第四信号输入端8接Q通道第四信号输入Q’n，第三校准输入端9、第四校准输入端10分别接I通道第一信号输入I’p、I通道第二信号输入I’n，Q通道第三信号输出端19接第三信号输出Q”p、第四信号输出端20接第四信号输出Q”n；

校准模块含有：

NMOS晶体管(M1)，栅极接第一信号输入电压(Vip)，源极接第六偏置电流源(I6)和NMOS晶体管(M12)漏极，NMOS晶体管(M1)漏极接第二信号输出电压(Von)；

NMOS晶体管(M2)，栅极接第二信号输入电压(Vin)，源极接第七偏置电流源(I7)和NMOS晶体管(M11)漏极，NMOS晶体管(M2)漏极接第一信号输出电压(Vop)；所述NMOS晶体管(M1)、NMOS晶体管(M2)源极之间接第三可调电阻(Rsg)；

PMOS晶体管(M3)，栅极接第一校准输入电压(Vcalp)，源极接第一偏置电流源(I1)，漏极接第二信号输出电压(Von)；

PMOS晶体管(M4)，栅极接第二校准输入电压(Vcaln)，源极接第二偏置电流源(I2)，漏极接第一信号输出电压(Vop)；PMOS晶体管(M3)和PMOS晶体管(M4)源极之间接第一可调电阻(Rsp1)；

PMOS晶体管(M5)，栅极接第二校准输入电压(Vcaln)，源极接第三偏置电流源(I3)，漏极接第二信号输出电压(Von)；

PMOS晶体管(M6)，栅极接第一校准输入电压(Vcalp)，源极接第四偏置电流源(I4)，漏极接信号第一信号输出电压(Vop)；PMOS晶体管(M5)和PMOS晶体管(M6)源极之间接第二可调电阻(Rsp2)；

第一负载电阻(Rl1)的一端接第二信号输出电压(Von)，另一端接PMOS晶体管(M8)栅极；

第二负载电阻(Rl2)的一端接第一信号输出电压(Vop)，另一端接PMOS晶体管(M8)栅极；

PMOS晶体管(M7)，栅极接共模输入电压(Vcm)，源极接第五偏置电流源(I5)，漏极接NMOS晶体管(M10)栅极和漏极；

PMOS晶体管(M8)，栅极接第一负载电阻(Rl1)与第二负载电阻(Rl2)的一端，源极接第五偏置电流源(I5)，漏极接NMOS晶体管(M9)栅极与漏极；