所属方向:L4 混合信号与 DFE。实际的模拟电路总有缺陷,它们都会把星座点“弄脏”。4096‑QAM 的星座点间距很小,这些缺陷叠加起来必须控制在极低水平,因此现代 Wi‑Fi 芯片高度依赖数字校准。
EVM 误差矢量幅度
- 原理:实际星座点与理想星座点之间误差矢量的均方根,相对于平均信号功率的比值,常用 dB 表示。它是发射机质量的综合指标,把噪声、相位噪声、非线性、IQ 失配等全部折算进来。
- Wi‑Fi 要求:1024‑QAM 约 −35 dB,4096‑QAM 约 −38 dB(芯片厂商通常要求自身留出数 dB 余量,做到 −42 dB 左右)。
IQ 失配 IQ Imbalance
- 原理:I、Q 两路本应幅度相同、相位正交,实际存在增益差与相位偏差,会在频率镜像位置产生干扰(子载波 泄漏到 )。用镜像抑制比(IRR)衡量,高阶 QAM 需要约 40 dB 以上的 IRR。
- 校准:出厂或上电时通过内部环回注入测试信号,估计失配参数,再在数字域做反向补偿;对宽带信号还需要做频率相关的补偿。
LO 泄漏 / 载波泄漏 LO Leakage
- 原理:发射混频器中本振信号漏到输出端,在中心频点形成一个杂散单音,污染中心附近的子载波并抬高 EVM。校准方法是在基带注入反向直流以抵消。
直流偏移 DC Offset
- 原理:零中频接收机中,本振自混频和偶阶失真会在基带产生直流分量,可能使 ADC 饱和并污染中心子载波。Wi‑Fi 把 DC 子载波置空(不传数据),再配合模拟和数字的直流消除电路处理。
相位噪声 Phase Noise
- 原理:本振频率的随机抖动。它在 OFDM 中造成两种效应:所有子载波共同旋转(CPE,可以用导频跟踪补偿)和子载波间干扰(ICI,无法完全补偿)。子载波间隔越小(Wi‑Fi 6 起为 78.125 kHz),ICI 越敏感。积分相位噪声是 PLL 设计的核心指标,见 PLL 与本振。
非线性与压缩 Nonlinearity
- 原理:PA 等电路在大信号下增益压缩、相位偏移(AM‑AM / AM‑PM 失真),会让星座外圈点向内收缩旋转,并产生邻道泄漏(ACLR)。靠 DPD 与功率回退处理,见 DPD 与 CFR。
片上自校准 On‑Chip Calibration
- 原理:芯片内建环回通路和检测器,在上电、切换信道或温度变化时自动测量并补偿 IQ 失配、LO 泄漏、直流偏移、增益与功率、DPD 系数等。多频段、多链路(MLO)同时工作,使校准的组合数量大增,通常由片上 MCU 运行专门固件完成。