IQ調(diào)制在手機通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

前言：IQ信號即同相正交信號，I為in-phase，Q為quadrature，與I的相位相差了90度。下面我們詳細(xì)的解釋一下什么是IQ信號，IQ信號的作用是什么，以及在進(jìn)行擺件和走線的時候IQ信號線需要注意一些什么?一起了解一下吧!

一、I/Q信號的發(fā)展

射頻的信號調(diào)制就是將低頻的基帶信號搬移到高頻的載波信號上去，我們假設(shè)低頻信號頻率為a，高頻的載波信號頻率為b，在傳統(tǒng)的模擬通訊中，使用乘法器來進(jìn)行頻譜搬移，那么根據(jù)下面的公式：

Cos(a)*cos(b)=1/2[cos(a+b)-cos(a-b)]

通過上述公式將信號和載波相乘，然后就實現(xiàn)了頻譜搬移，但是有個問題是，這樣直接相乘會得到兩個信號頻率a+b和a-b，顯然是我們不希望的。

因為信號在傳輸?shù)臅r候需要的是單一信道、單一頻率，因此在最早的通訊技術(shù)中往往選擇通過濾波器濾掉另外一個頻率的信號，結(jié)果是不理想的，使用濾波器很難濾掉另外一個，而且因為另外一個頻帶的存在，浪費了很多頻帶的資源，在頻帶資源尤為緊張的現(xiàn)在，解決該問題非常重要，因此發(fā)展出了IQ技術(shù)。

IQ技術(shù)提出的解決方案就是將cos(a-b)展開，得到如下公式：

Cos(a-b)=cos(a)*cos(b)+sin(a)*sin(b)

這個公式清楚的表明，只要把載波a和信號b相乘，之后它們都各自移相90度(即sina和sinb)，之后相加，就能得到a-b的信號了，通過這種方法，我們就能夠得到單一的a+b或者a-b即可。

二、IQ調(diào)制在手機通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

如上圖所示的笛卡爾坐標(biāo)系，X/Y/Z三個坐標(biāo)軸，兩兩垂直便稱為相互正交，那么我們假設(shè)有一個向量L，其可以分解為X/Y/Z三個分量組成，我們認(rèn)為其X軸為同相分量，那么Y軸和Z軸就可以稱為正交分量。

在通信系統(tǒng)中推廣其概念，另根據(jù)第一部分的敘述，我們可以將一個數(shù)字已調(diào)信號表示為：

Sm(t)=Si(t)cos(wt)+Sq(t)sin(wt)

上述公式表示我們把信號調(diào)制在cos(wt)和sin(wt)這兩路相差90度的同頻載波上，因為cos(wt)和sin(wt)是相互正交的，所以我們把Si(t)cos(wt)稱為同相分量，而把Sq(t)sin(wt)稱為正交分量。所以IQ即是同相正交信號!

三、IQ線的布局和走線

IQ信號線走線非常重要，如果在傳輸過程中出現(xiàn)了干擾和畸變，就會造成信號傳輸錯誤，因為IQ信號本質(zhì)上是一個模擬信號，所以IQ信號線的隔離和保護對硬件工程師來說必須關(guān)注!

1、IQ線在手機布局和規(guī)劃走線時必須保證遠(yuǎn)離PMU，PMU區(qū)域以及網(wǎng)絡(luò)禁止和ABB IQ線重疊，即使IQ走線和PMU之間有地平面隔離也是禁止的，因為PMIC開關(guān)節(jié)點造成的磁耦場耦合也會造成de-sense問題!

2、PMIC開關(guān)電源的節(jié)點也是禁止放置在ABB IQ中的，因為開關(guān)節(jié)點的低頻噪聲會影響到RX IQ的信號質(zhì)量，產(chǎn)生de-sense問題!

審核編輯：湯梓紅