射频信号源在配置上都会有IQ调制这一项,比如Keysight的PSG系列和Rigol的DSG系列,IQ调制功能在硬件上一般都需要一个IQ板来实现,板子上可能会有调制解调器相关的器件。

 

 

通常在仪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分别来对应外调制和内调制,I IN和Q IN的接口用于外调制信号的输入,I OUT和Q OUT接口用于内调制信号中调制信号的输出。我们知道IQ调制调出的其实是一个单音或多音信号,也可以理解为是单边带信号,单边带信号其实是在调幅波基础上发展而来的,本质就是一个调幅调相波。

 

 

调制需要载波和调制信号一同输入,输出的是调制后的波形,载波也就是基带信号是不携带有任何能量的,具体的信息是在调制信号中的,所以到接收端解调出来有用的是调制信号,就是这里的I和Q两个信号分量。对于单边带SSB通信而言,一般发射的是上边带,通过边带滤波器可以将下边带滤除,即便是下边带也通过信道传输到终端以后,也没有关系,因为上下边带的信号都是携带有调制内容的。对于单边带通信而言,信道中只传输一个边带通信效率会提高一倍,这也就是单连带通信由来的一个原因。

 

 

I/Q 调制,即两个正交信号(频率相同,相位相差 90 °的载波,一般用 Sin 和 Cos 表示)与 I(In-Phase,同相分量)、Q(Quadrature Phase,正交分量)两路信号分别进行载波调制后一起发射,从而提高了频谱利用率。对于仪表而言分为内调制和外调制。按下物理按键【I/Q】,在“源”选项下分为内部和外部。

 

 

内调制用的是内部源,选择“内部”时,调制信号由仪器内置基带发生器(波表)提供。

 

 

波表文件放置在U盘里,将U盘直接插入仪表的后面板USB接口,然后选择相应的路径再读取对应的文件加载即可。

 

 

调制后的波形如下

 

 

此时,若“打开”基带输出开关

 

 

则射频信号源可从后面板的I OUT和Q OUT两个BNC接口会输出 I/Q 调制基带信号的同相(I:In-Phase)成分和正交相位(Q:Quadrature Phase)成分。

 

 

具体操作方法是用两根BNC的电缆将射频信号源后面板的I OUT和Q OUT连接至示波器的两个通道即可。

 

如果是外调制的话,就需要额外一个任意波形发生器来提供需要的调制信号,因为如前面所说,外调制使用的调制信号是通过仪表后面板的I IN和Q IN两个接口输入至仪表内部,跟基带信号进行混合后输出。所以将同样两根BNC接口电缆分别连接任意波形发生器的输出口与射频信号源的I IN和Q IN接口,任意波形发生器输出如两个正弦波,相位可以相差90度,如下图:

 

 

然后源选择外部

 

 

然后打开仪表前面板的【MOD】调制按钮,频谱仪上会显示外调制后的波形。