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?IQ混頻器為何能抑制鏡像頻率

發布時間:2025-09-05 16:34:55     瀏覽:125

IQ混頻器是一種基于正交架構的混頻器,通過將輸入信號分解為同相(I)和正交(Q)兩路信號,并分別進行混頻運算,實現復雜信號的調制、解調及鏡像頻率抑制等功能。因為 IQ 混頻器同時產生兩路正交(90° 相位差)的中頻,利用它們的相位關系在數字域把鏡像分量相加抵消、而把有用信號相長疊加,從而“抑制”了鏡像頻率。

1. 鏡像是怎么來的?  

? 任何單路混頻器都滿足  

??f_IF = |f_RF f_LO|  

??鏡像頻率 f_IM = f_LO ± f_IF(與 f_RF 對稱)  

??→ 兩個不同的 RF 頻率下變頻到同一個 IF,無法區分。 

IQ混頻器為何能抑制鏡像頻率 

2. IQ 混頻器如何“區分”它們?

? 把同一本振分成cos(ω_LO t)sin(ω_LO t)兩路,分別與 RF 信號混頻,得到  

??I(t) = A cos[(ω_RF – ω_LO)t + φ]  

??Q(t) = A sin[(ω_RF – ω_LO)t + φ]????????(有用信號)  

??鏡像頻率下變頻時,由于對稱性,它的相位關系與有用信號相反:  

??I_im(t) = A_im cos[(ω_IM – ω_LO)t + φ_im]

??Q_im(t) = A_im sin[(ω_IM – ω_LO)t + φ_im]??(注意負號)  

? 把 IQ 組合成復信號Z = I + jQ,再做 FFT 或復數濾波:

??有用信號 → 正頻率分量

??鏡像信號 → 負頻率分量(相位翻轉 180°)

3. 數字域的簡單“相消”實現

? 取共軛即可讓鏡像分量相消:

??Z_corrected = Z conj(Z_mirror)??(實際常用 Hilbert 變換或復數 FIR)  

? 結果:

??有用信號功率相加(+3 dB

??鏡像分量功率相消(抑制 ≥3040 dB,取決于幅度/相位平衡)

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