一种实现25%占空比的正交混频器电路制造技术

一种实现25％占空比的正交混频器电路，其特征在于：所述正交混频器电路包括：压控振荡器、除2分频器、射频电路、混频器和中频电路，压控振荡器的输出通过除2分频器产生四路正交本振输入信号，与射频电路的射频电流输入信号通过混频器进行混频处理，产生四路正交中频输出信号并送入中频电路。本实用新型专利技术相对于传统的正交混频器电路，可以提高混频增益，降低非线性以及噪声。

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种实现25％占空比的正交混频器电路，是基于传统的正交混频器电路的改进。
技术介绍
混频器电路是接收机通路中不可或缺的重要组成部分，其功能是实现频率的相减或者叠加，传统的混频器电路分为有源混频器与无源混频器，有源混频器以传统吉尔伯特单元结构为主，为射频电压信号直接输入；无源混频器以交叉连接的开关对为主，为射频电压信号通过跨导放大器转换成射频电流信号后输入。传统混频器用占空比为50％的正交本振信号输入并进行混频处理，其缺点是混频增益低，非线性以及噪声大。为了不让混频器开关同时导通，从而降低非线性以及噪声，一种结构图如图1所示的实现占空比为25％的正交混频器被提出，通过额外引入一对2倍频输入2LOIP与2LOIN，与原有四路正交输入一起实现25％占空比的选通，其正交混频器电路如图2所示。虽然其用简单的结构实现了25％占空比的选通，增加了混频增益，降低了非线性以及噪声，但由于引入的一对2倍频输入2LOIP与2LOIN需要同样工作在2倍频的驱动电路，功耗大大增加，此外工作于不同频率的驱动电路，其输入阻抗，输出驱动能力也不能做到完全一致，这样会引起开关选通的误差，从而引起IQ两路输出的不匹配。本技术的一种实现25％占空比的正交混频器电路，在保留上述改进电路简单结构不变的基础上，通过改变选通方案以及交叉耦合连接方式，实现对电路进一步的优化。
技术实现思路
本技术的一种实现25％占空比的正交混频器电路，是基于传统的正交混频器电路的改进。本技术的一种实现25％占空比的正交混频器电路是通过以下技术方案来实现的：一种实现25％占空比的正交混频器电路，所述正交混频器电路包括：压控振荡器、除2分频器、射频电路、混频器和中频电路，压控振荡器的输出通过除2分频器产生四路正交本振输入信号，与射频电路的射频电流输入信号通过混频器进行混频处理，产生四路正交中频输出信号并送入中频电路，所述混频器为两个电路结构相同的级联开关组构成，用于将射频电流输入信号与除2分频器产生的四路互为正交的本振输入信号进行混频。优选的，射频电流输入信号包括正输入信号、负输入信号：射频电流正输入信号为RFIN+，射频电流负输入信号为RFIN-；四路正交本振输入信号包括：正交本振I路正输入信号、正交本振I路负输入信号、正交本振Q路正输入信号、正交本振Q路负输入信号：正交本振I路正输入信号为LOIP，正交本振I路负输入信号为LOIN,正交本振Q路正输入信号为LOQP，正交本振Q路负输入信号为LOQN；四路正交中频输出信号包括中频I路正输出信号、中频I路负输出信号、中频Q路正输出信号、中频Q路负输出信号：中频I路正输出信号为IFIP，中频I路负输出信号为IFIN,中频Q路正输出信号为IFQP，中频Q路负输出信号为LOQN；所述混频器包括：晶体管差分对M1，M2、晶体管差分对M3，M4、晶体管差分对M5，M6、晶体管差分对M7，M8、晶体管差分对M9，M10、晶体管差分对M11，M12；对于由晶体管差分对M1,M2、晶体管差分对M3,M4以及晶体管差分对M9，M10组成的级联开关组，晶体管M1与M2的栅极分别连接LOIN与LOIP,漏极分别连接IFIN与IFQP,源极都连接M9的漏极；晶体管M3与M4的栅极分别连接LOIP与LOIN,漏极分别连接IFIP与IFQN,源极都连接M10的漏极,晶体管M9与M10的栅极分别连接LOQP与LOQN,源极都连接射频电流正输入信号RFIN+；对于由晶体管差分对M5,M6、晶体管差分对M7,M8以及晶体管差分对M11，M12组成的级联开关组，晶体管M5与M6的栅极分别连接LOIP与LOIN,漏极分别连接IFIN与IFQP,源极都连接M11的漏极；晶体管M7与M8的栅极分别连接LOIN与LOIP,漏极分别连接IFIP与IFQN,源极都连接M12的漏极,晶体管M11与M12的栅极分别连接LOQN与LOQP,源极都连接射频电流负输入信号RFIN-；优选的，晶体管M1-M8的宽长比相等，晶体管M9-M12的宽长比相等；且为了使混频器本振输入端晶体管折到四路正交本振输入信号的负载一致，晶体管M9-M12宽长比需为晶体管M1-M8宽长比的2倍。优选的，四路正交本振输入信号LOIP、LOQP、LOIN与LOQN的相位分别为0度，90度，180度与270度；四路正交中频输出信号IFIP、IFQP、IFIN与IFQN的相位分别为0度，90度，180度与270度。本技术的优点在于：(1)本技术的一种实现25％占空比的正交混频器电路，相对于传统的正交混频器电路，可以提高混频增益，降低非线性以及噪声。(2)本技术的一种实现25％占空比的正交混频器电路，相对于已提出的改进电路，如图2所示，可以在保持简单电路结构不变的基础上，降低功耗，且保持IQ两路匹配。(3)本技术的一种实现25％占空比的正交混频器电路，每两个开关晶体管构成差分对，在源极形成虚地，可以有效减小高频差模信号泄漏干扰，减小混频器的噪声。附图说明图1是已提出的改进方案结构图；图2是已提出改进方案的混频器电路图；图3是本技术方案的结构图；图4是本技术方案的混频器电路图；图5是本技术方案的混频器波形图；具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本技术方案进一步说明如下：压控振荡器(VCO)的输出通过除2分频器产生四路正交本振输入信号，与射频输入信号进行混频处理，产生四路正交中频输出信号，如图3所示。具体电路如图4所示，射频电流正输入信号为RFIN+，射频电流负输入信号为RFIN-；正交本振I路正输入信号为LOIP，正交本振I路负输入信号为LOIN,正交本振Q路正输入信号为LOQP，正交本振Q路负输入信号为LOQN；中频I路正输出信号为IFIP，中频I路负输出信号为IFIN,中频Q路正输出信号为IFQP，中频Q路负输出信号为LOQN。对于由晶体管差分对M1,M2、差分对M3,M4以及差分对M9，M10组成的级联开关组，M1与M2的栅极分别连接LOIN与LOIP,漏极分别连接IFIN与IFQP,源极都连接M9的漏极；M3与M4的栅极分别连接LOIP与LOIN,漏极分别连接IFIP与IFQN,源极都连接M10的漏极,M9与M10的栅极分别连接LOQP与LOQN,源极都连接射频电流正输入信号RFIN+；对于由晶体管差分对M5,M6、差分对M7,M8以及差分对M11，M12组成的级联开关组，M5与M6的栅极分别连接LOIP与LOIN,漏极分别连接IFIN与IFQP,源极都连接M11的漏极；M7与M8的栅极分别连接LOIN与LOIP,漏极分别连接IFIP与IFQN,源极都连接M12的漏极,M11与M12的栅极分别连接LOQN与LOQP,源极都连接射频电流负输入信号RFIN-；为了使混频器本振输入端晶体管折到四路正交本振输入信号的负载一致，定义M1-M8的宽长比相等，M9-M12的宽长比相等；且M9-M12宽长比需为M1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现25％占空比的正交混频器电路，其特征在于：所述正交混频器电路包括：压控振荡器、除2分频器、射频电路、混频器和中频电路，压控振荡器的输出通过除2分频器产生四路正交本振输入信号，与射频电路的射频电流输入信号通过混频器进行混频处理，产生四路正交中频输出信号并送入中频电路，所述混频器为两个电路结构相同的级联开关组构成，用于将射频电流输入信号与除2分频器产生的四路互为正交的本振输入信号进行混频。

【技术特征摘要】
1.一种实现25％占空比的正交混频器电路，其特征在于：所述正交混频器电路包括：压
控振荡器、除2分频器、射频电路、混频器和中频电路，压控振荡器的输出通过除2分频器产
生四路正交本振输入信号，与射频电路的射频电流输入信号通过混频器进行混频处理，产生四
路正交中频输出信号并送入中频电路，所述混频器为两个电路结构相同的级联开关组构成，用
于将射频电流输入信号与除2分频器产生的四路互为正交的本振输入信号进行混频。
2.如权利要求1所述的实现25％占空比的正交混频器电路，其特征在于：
射频电流输入信号包括正输入信号、负输入信号：射频电流正输入信号为RFIN+，射频电
流负输入信号为RFIN-；四路正交本振输入信号包括：正交本振I路正输入信号、正交本振I
路负输入信号、正交本振Q路正输入信号、正交本振Q路负输入信号：正交本振I路正输入信
号为LOIP，正交本振I路负输入信号为LOIN,正交本振Q路正输入信号为LOQP，正交本振Q
路负输入信号为LOQN；四路正交中频输出信号包括中频I路正输出信号、中频I路负输出信
号、中频Q路正输出信号、中频Q路负输出信号：中频I路正输出信号为IFIP，中频I路负
输出信号为IFIN,中频Q路正输出信号为IFQP，中频Q路负输出信号为LOQN；
所述混频器包括：晶体管差分对M1，M2、晶体管差分对M3，M4、晶体管差分对M5，M6、
晶体管差分对M7，M8、晶体管差分对M9，M10、晶体管差分对M11，M12；
对于由晶体管差分对M1,M2、晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵寅升，沈剑均，
申请(专利权)人：江苏星宇芯联电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32