תקשורת דיגיטלית אלחוטית: עקרון העבודה שלאפנון IQ
אפנון IQ הוא הבסיס למגוון שיטות אפנון מסדר גבוה הנמצאות בשימוש נרחב בתחומי ה-LTE וה-WiFi, כגון BPSK, QPSK, QAM16, QAM64, QAM256 וכו'. הבנת עקרון הפעולה של אפנון IQ חיונית להבנה טובה יותר של מנגנון יישום ה-OFDM הבסיסי ב-LTE וב-WiFi. מכיוון ששיטות האפנון המשמשות בכל תת-גל של OFDM הן עדיין טכניקות אפנון QAM שונות המבוססות על אפנון IQ, ולמעשה, יישום OFDM הוא סופרפוזיציה של אפנון IQ על מספר תת-גלים אורתוגונליים.
המושגים I ו-Q במודולציה של IQ תואמים לקיצורים של שתי מילים באנגלית: In Phase ו-Quadrature, בהתאמה. אם מדברים פשוט על המשמעות המילולית, לשמות האותות I ו-Q אין משמעות. מה זה in-phase? מהי אורתוגונליות? איזה אות משמש כנקודת ייחוס לקביעת in-שָׁלָבוקוואדרטורה? ביישום מעשי, קבוצה של גלי קוסינוס וסינוס בעלי תדר זהה משמשים בדרך כלל כאותות I ו-Q. לכן, אות הקוסינוס המשמש כאות I הוא למעשה אות הייחוס, שהוא כמובן אות In Phase. אות הקוסינוס שנמצא ב-90 מעלות מחוץ לפאזה עם אות I הוא באופן טבעי אות הריבוע שלו. לכן, ההבנה הפשוטה ביותר של אותות אפנון IQ היא להתייחס לאות I כאות נושא קוסינוס, ולאות Q כאות נושא סינוס עם הפרש תדר של 90 מעלות מאות I.
אפנון IQ הוא שימוש בקבוצת אותות I, כלומר אותות קוסינוס, ואותות Q, כלומר אותות סינוס (עם הפרש פאזה של 90 מעלות ואורטוגונליים זה לזה) באותו תדר כמו גלאי נושאי מטען, כדי לווסת בו זמנית שני אותות פס בסיס לשני גלאי הנושא, ולאחר מכן להניח את שני האותות המווסתים יחד ולשדר אותם דרך מעגל RF. לאחר קליטת אות תדר הרדיו, הקצה המקבל מבצע...דמודולציה של IQבמהלך דמודולציית IQ, מכיוון ששני נושאי הגלאים אורתוגונליים זה לזה, ניתן להפריד את שני אותות פס הבסיס מהאות המעורב בהתבסס על אותות נושא הגלאים I ו-Q ששימשו בתהליך המודולציה הקודם ולבצע דמודולציה בנפרד. עבור אותות I ו-Q המווסתים על ידי IQ, הגדלת המשרעת היחסית של צד אחד לא רק מגדילה את המשרעת של האות המווסת, אלא גם גורמת לפאזה של האות המווסת לזוז לכיוון הצד עם משרעת מוגברת. לכן, למעשה, אפנון IQ הוא אפנון משרעת המבוצע על אות I ואות Q, אך תוצאת המודולציה לא רק משפיעה על משרעת האות המווסת, אלא גם על שינוי הפאזה שלו. זהו עקרון העבודה הבסיסי של אפנון ודמודולציית IQ.
זמן פרסום: 05-03-2025