射频工程师进阶—MATLAB零中频缺陷影响仿真

零中频架构是将基带直接变为射频，与超外差方案相比，减小了中频和本振射频电路、中频滤波器等的使用，因此零中频架构收发信机具有体积小、功耗低、便于集成等优点。

零中频的缺点也很明显，在前文都讲过，DC-offset，IQ不平衡等等。因为零中频架构方案的原因我们也很难从频谱仪上看到很多的问题。就拿典型的AD9361来说，很多数据很难从射频的角度去量化，导致很多人其实看不懂手册。今天用MATLAB仿真来看一下零中频各种缺陷，量化数据。

这些数据意味着什么

今天通过仿真带你来解读这些数据。

设计架构简单，从IQ到射频，再从射频回到IQ。

1. 先讲个公式

IM3 (dBm) = 3Pin (dBm) – 2IIP3 (dBm) + G (dB)
= 3Pout (dBm) – 2IIP3 (dBm) –2G (dB)
= 3Pout (dBm) – 2OIP3 (dBm) 

（下文计算会用到）

1. 参数预置（按照9361的设定）

Available power gain: 10 dB

Local oscillator frequency: 2 GHz

I/Q gain mismatch: 0.1 dB

I/Q phase mismatch: 0.1 dB

LO to RF Isolation: 90 dB

Noise Floor: -157 dBm/Hz

IP3: 0 dBm

1. 先将IQ不平衡置为0

从仿真结果看IM3为-69dBm，没有镜像频率。

按照公式算3Pout (dBm) – 2IIP3 (dBm) –2G (dB)结果相符。从这个结果看要保证发射邻道指标合格，输出信号幅度要控制在合理的范围。

1. 将IQ分别置为9361的不平衡系数0.1

在-1M和-1.5M出现镜像。

根据公式可以计算镜像抑制约为45dB，仿真结果符合。

相位不平衡同样的方法仿真，此时设phase偏差0.2deg

镜像抑制是53dB

两种IQ不平衡叠加的仿真结果，可以看到幅度不平衡影响较大。与上文幅度不平衡结果相似。

回头看AD9361的手册

就知道这三个数据是相互关联的。