【訊號調變】IQ調變器
閱讀時間約 2 分鐘
●IQ 調變元件的產生
在實際的硬體設計考量上,很難根據輸入的訊息訊號來精確改變硬體電路中的高頻
載子正弦波的相位。而且操縱載子正弦波的強度和相位的硬體訊號調變器會很昂
貴，難以設計和製造。但是由於IQ調變器的誕生,徹底克服此一難題並大大擴增訊
號訊的領域
訊號基本數學模型如下:
根據以上的恆等式，發現正弦波和餘弦波的頻率是完全相同的，只是二者之間有
一個90度的相位差。這個現象的含義非常重要；基本上它意指我們只要操作分離
的I及Q輸入訊號的強度，就可以控制調變中的RF載子正弦波的振幅、頻率及相
位！利用這個方法，我們不再需要試圖直接修改RF載子正弦波的相位。
我們可以操縱輸入I及Q訊號的強度來獲得同樣的效果。當然，等式的後半段是一
個正弦波，前半段是餘弦波，因此我們必須在硬體電路中加入一項IQ調變器設
備，負責在用來做為I及Q混合器的載具訊號之間產生90度的相位移動， IQ調變
器的電路圖
圖中的X圈代表混合器，就是執行頻率加倍及將訊號升頻或降頻（這裡是升頻）
的設備。IQ調變器將I波型與RF載子正弦波混合，再將Q訊號與同樣的RF載子正
弦波混合，但是相位有90度的偏移。Q訊號從I訊號中減除（就像上面的第三行中
的等式一樣），產生最後的RF調變波型。
事實上，載子改變90度是I和Q資料的名稱的由來
I : 是同相(in-phase)資料（因為載子同相），
Q : 是正交(quadrature)資料（因為載子偏移90度）。
Quadrature 指Shifted (旋轉) 90度
當一對周期性信號相位相差 90 度時，它們被稱為⎾正交Quadrature˩
這種技術稱為正交升頻法(quadrature upconversion)，而同樣的IQ調變器可以
用於任何調變算法。
由於IQ調變器只會對I及Q波型振幅的變動做出反應，而代表訊息訊號中強度和相
位的I和Q資料可以任意改變。因此IQ調變器被設計成一個標準化元件。
●IQ調變元件的使用
●IQ Modulator / Demodulator
LO 振盪器:產生Sinωt 及 Cosωt 載波(Carrier)
LPF 低通濾波器:濾出 I 信號及Q信號
PF: 射頻
IF : 中頻
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