Desajuste determinista entre las rutas en fase (I) y en cuadratura (Q) en una cadena de modulación/demodulación en cuadratura, que se manifiesta como error relativo de amplitud (ganancia) y/o fase que distorsiona las constelaciones en banda base compleja y produce imagen/fuga entre frecuencias espejo.

Principio

Desajustes de amplitud y fase convierten la señal compleja deseada (I+jQ) en la suma de esa señal y un término conjugado complejo escalado/rotado; en receptores esto produce interferencia imagen desde la frecuencia espejo, y en transmisores produce asimetría de constelación y componentes espejo en el espectro.

Demostración

Escenario ilustrativo — Situación: un transmisor QPSK presenta 1 dB de desajuste de ganancia y 5° de error de fase entre I y Q. Reconocimiento: la constelación recibida muestra ejes estirados y puntos de decisión rotados. Acción: aplicar una matriz de precompensación digital (corrección de ganancia y fase) estimada con símbolos de calibración. Consecuencia: la simetría de la constelación y la tasa de errores se restauran cercanas al nominal si los errores residuales son pequeños y otras impurezas son limitadas.

Aplicación incorrecta

Explicar toda deformación de la constelación por desajuste I/Q cuando la causa es en realidad la no linealidad del amplificador, ruido de fase, desplazamiento de frecuencia portadora o error de sincronización. El desajuste I/Q es una descompensación lineal y determinista entre las rutas cuadratura y debe distinguirse de procesos de fase multiplicativos o aleatorios.

Consecuencia

El desajuste I/Q aumenta el EVM, degrada la demodulación y el comportamiento fuera de banda (mediante componentes espurias tipo imagen), y complica el diseño del frente de RF; a menudo requiere calibración, DSP adicional o frontales analógicos más lineales/de mayor precisión.

Inversión

Si el sistema implementa calibración en banda base compleja (compensación digital usando tonos piloto/referencia), el desajuste aparente puede eliminarse en gran medida; no obstante, si domina el ruido de fase del LO o las impurezas que varían rápidamente en el tiempo, la compensación estática es limitada.

Límite

Claramente dentro: transceptores de conversión directa o FI baja donde I y Q se generan/procesan separadamente. Caso límite: desajuste residual pequeño comparable con otras impurezas y que puede no corregirse. Claramente fuera: errores rotacionales causados por desplazamiento de frecuencia de portadora (que rotan ambos ejes por igual) o ruido de fase aleatorio, que no son desajustes fijos de las rutas I/Q.

Tensión semántica

Coste/Complejidad frente a rendimiento: mayor precisión hardware y esfuerzo de calibración reducen el desajuste I/Q pero incrementan coste y complejidad; depender de corrección por DSP desplaza el coste al cálculo y a la estrategia de calibración.

Síntesis

El desajuste I/Q debe tratarse como una imperfección lineal y calibrable: medir los offsets de ganancia y fase, distinguirlos de impurezas no lineales o aleatorias, y mitigarlos mediante diseño analógico y/o compensación digital para restaurar la simetría de la banda base compleja.