射頻信號(hào)源在配置上都會(huì)有IQ調(diào)制這一項(xiàng),比如Keysight的PSG系列和Rigol的DSG系列,IQ調(diào)制功能在硬件上一般都需要一個(gè)IQ板來實(shí)現(xiàn),板子上可能會(huì)有調(diào)制解調(diào)器相關(guān)的器件。
通常在儀表的后面板上可以看到IQ功能的接口,包括I IN、Q IN、I OUT和Q OUT。用IN和OUT分別來對(duì)應(yīng)外調(diào)制和內(nèi)調(diào)制,I IN和Q IN的接口用于外調(diào)制信號(hào)的輸入,I OUT和Q OUT接口用于內(nèi)調(diào)制信號(hào)中調(diào)制信號(hào)的輸出。我們知道IQ調(diào)制調(diào)出的其實(shí)是一個(gè)單音或多音信號(hào),也可以理解為是單邊帶信號(hào),單邊帶信號(hào)其實(shí)是在調(diào)幅波基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,本質(zhì)就是一個(gè)調(diào)幅調(diào)相波。
調(diào)制需要載波和調(diào)制信號(hào)一同輸入,輸出的是調(diào)制后的波形,載波也就是基帶信號(hào)是不攜帶有任何能量的,具體的信息是在調(diào)制信號(hào)中的,所以到接收端解調(diào)出來有用的是調(diào)制信號(hào),就是這里的I和Q兩個(gè)信號(hào)分量。對(duì)于單邊帶SSB通信而言,一般發(fā)射的是上邊帶,通過邊帶濾波器可以將下邊帶濾除,即便是下邊帶也通過信道傳輸?shù)浇K端以后,也沒有關(guān)系,因?yàn)樯舷逻厧У男盘?hào)都是攜帶有調(diào)制內(nèi)容的。對(duì)于單邊帶通信而言,信道中只傳輸一個(gè)邊帶通信效率會(huì)提高一倍,這也就是單連帶通信由來的一個(gè)原因。
I/Q 調(diào)制,即兩個(gè)正交信號(hào)(頻率相同,相位相差 90 °的載波,一般用 Sin 和 Cos 表示)與 I(In-Phase,同相分量)、Q(Quadrature Phase,正交分量)兩路信號(hào)分別進(jìn)行載波調(diào)制后一起發(fā)射,從而提高了頻譜利用率。對(duì)于儀表而言分為內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制。按下物理按鍵【I/Q】,在“源”選項(xiàng)下分為內(nèi)部和外部。
內(nèi)調(diào)制用的是內(nèi)部源,選擇“內(nèi)部”時(shí),調(diào)制信號(hào)由儀器內(nèi)置基帶發(fā)生器(波表)提供。
波表文件放置在U盤里,將U盤直接插入儀表的后面板USB接口,然后選擇相應(yīng)的路徑再讀取對(duì)應(yīng)的文件加載即可。
調(diào)制后的波形如下
此時(shí),若“打開”基帶輸出開關(guān)
則射頻信號(hào)源可從后面板的I OUT和Q OUT兩個(gè)BNC接口會(huì)輸出 I/Q 調(diào)制基帶信號(hào)的同相(I:In-Phase)成分和正交相位(Q:Quadrature Phase)成分。
具體操作方法是用兩根BNC的電纜將射頻信號(hào)源后面板的I OUT和Q OUT連接至示波器的兩個(gè)通道即可。
如果是外調(diào)制的話,就需要額外一個(gè)任意波形發(fā)生器來提供需要的調(diào)制信號(hào),因?yàn)槿缜懊嫠f,外調(diào)制使用的調(diào)制信號(hào)是通過儀表后面板的I IN和Q IN兩個(gè)接口輸入至儀表內(nèi)部,跟基帶信號(hào)進(jìn)行混合后輸出。所以將同樣兩根BNC接口電纜分別連接任意波形發(fā)生器的輸出口與射頻信號(hào)源的I IN和Q IN接口,任意波形發(fā)生器輸出如兩個(gè)正弦波,相位可以相差90度,如下圖:
然后源選擇外部
然后打開儀表前面板的【MOD】調(diào)制按鈕,頻譜儀上會(huì)顯示外調(diào)制后的波形。