При создании современных беспроводных систем связи широко используются СВЧ-квадратурные модуляторы и демодуляторы. Для обмена информацией без потерь и сбоев важно обеспечивать высокое качество передаваемых сигналов. Наиболее критичными и нежелательными составляющими спектра выходного сигнала СВЧ-квадратурного модулятора являются несущая частота (частота гетеродина) и паразитная боковая составляющая. В работе с помощью компьютерного моделирования выявлены методы подавления паразитных составляющих. Данные методы основаны на минимизации фазового, амплитудного, а также токового разбалансов в различных узлах схемы СВЧ-квадратурного модулятора. Для подавления используются специальные цифроаналоговые преобразователи в совокупности с полифазным фильтром на варикапах, фазосдвигающим блоком, источниками тока. Эффективность этих методов обусловлена достижением в опытных образцах значений подавления паразитных составляющих 50 дБ и более. Установлено, что для подавления паразитной боковой составляющей минимизация фазового разбаланса более эффективна, чем минимизация амплитудного разбаланса. Выявлено, что для регулирования фазового разбаланса эффективна архитектура с использованием фазосдвигающего блока. Полученные результаты могут быть полезны при проектировании высокоточных радиочастотных блоков различного назначения.
1. Pun K.-P., Franca J.E., Azeredo-Leme C. Circuit design for wireless communications. Improved techniques for image rejection in wideband quadrature receivers. Boston; Dordrecht; London: Kluwer Academic Publishers, 2003. 207 p.
2. The development of quadrature modulators and demodulators 1800 Mhz–6 Ghz with digital correction of parameters / R.S. Shabardin, N.V. Shabardina, I.I. Mukhin et al. // 2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus). IEEE, 2019. P. 1612–1615.
3. A D-band 48-Gbit/s 64-QAM/QPSK direct-conversion I/Q transceiver chipset / S. Car-penter, D. Nopchinda, M. Abbasi et al. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Tech-niques. 2016. Vol. 64. No. 4. P. 1285–1296.
4. Carpenter S., He Z.S., Zirath H. Multi-functional D-band I/Q modulator/demodulator MMICs in SiGe BiCMOS technology //International Journal of Microwave and Wireless Tech-nologies. 2018. Vol. 10. No. 5–6. P. 596–604.
5. Zhang Y. Wireless transmitter IQ balance and sideband suppression // Analog Devices, AN-1100 Application Note. 2010. P. 1–8.
6. Carpenter S., Abbasi M., Zirath H. Fully integrated D-band direct carrier quadrature (I/Q) modulator and demodulator circuits in InP DHBT technology // IEEE Transactions on Mi-crowave Theory and Techniques. 2015. Vol. 63. No. 5. P. 1666–1675.
7. Sanderson D.I., Svitek R.M., Raman S. A 5-6-GHz polyphase filter with tunable I/Q phase balance // IEEE microwave and wireless components letters. 2004. Vol. 14. No. 7. P. 364–366.
8. Шевцов И.В., Арьков А.В., Плехова М.А. Исследование и проектирование регули-руемого полифазного фильтра // Аллея науки. 2017. Т. 1. №. 15. С. 364–371.
9. The design of large image rejection and wideband CMOS active polyphase filter for Bei-Dou RF receiver / Y. Yin, Y. Ma, S. Kang et al. // IEICE Electronics Express. 2020. Vol. 17. No. 12. P. 1–5.
10. Leifso C., Nisbet J. A monolithic 6 GHz quadrature frequency doubler with adjustable phase offset // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 2006. Vol. 41. No. 2. P. 405–412.
11. Недашковский Л.В., Тимошенков В.П., Шабардин Р.С. Сравнение способов ре-гулировки фазового разбаланса тракта гетеродина в квадратурных модуляторах и демоду-ляторах // Научно-практическая конференция «Интеллектуальные системы и микросис-темная техника»: сб. тр. М.: МИЭТ, 2020. С. 143–149.