射頻信號源在配置上都會有IQ調制這一項,比如Keysight的PSG系列和Rigol的DSG系列,IQ調制功能在硬件上一般都需要一個IQ板來實現,板子上可能會有調制解調器相關的器件。
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分別來對應外調制和內調制,I IN和Q IN的接口用于外調制信號的輸入,I OUT和Q OUT接口用于內調制信號中調制信號的輸出。我們知道IQ調制調出的其實是一個單音或多音信號,也可以理解為是單邊帶信號,單邊帶信號其實是在調幅波基礎上發(fā)展而來的,本質就是一個調幅調相波。
調制需要載波和調制信號一同輸入,輸出的是調制后的波形,載波也就是基帶信號是不攜帶有任何能量的,具體的信息是在調制信號中的,所以到接收端解調出來有用的是調制信號,就是這里的I和Q兩個信號分量。對于單邊帶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到終端以后,也沒有關系,因為上下邊帶的信號都是攜帶有調制內容的。對于單邊帶通信而言,信道中只傳輸一個邊帶通信效率會提高一倍,這也就是單連帶通信由來的一個原因。
I/Q 調制,即兩個正交信號(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)兩路信號分別進行載波調制后一起發(fā)射,從而提高了頻譜利用率。對于儀表而言分為內調制和外調制。按下物理按鍵【I/Q】,在“源”選項下分為內部和外部。
內調制用的是內部源,選擇“內部”時,調制信號由儀器內置基帶發(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,然后選擇相應的路徑再讀取對應的文件加載即可。
調制后的波形如下
此時,若“打開”基帶輸出開關
則射頻信號源可從后面板的I OUT和Q OUT兩個BNC接口會輸出 I/Q 調制基帶信號的同相(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的電纜將射頻信號源后面板的I OUT和Q OUT連接至示波器的兩個通道即可。
如果是外調制的話,就需要額外一個任意波形發(fā)生器來提供需要的調制信號,因為如前面所說,外調制使用的調制信號是通過儀表后面板的I IN和Q IN兩個接口輸入至儀表內部,跟基帶信號進行混合后輸出。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源的I IN和Q IN接口,任意波形發(fā)生器輸出如兩個正弦波,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】調制按鈕,頻譜儀上會顯示外調制后的波形。