减少损失的单端混频器制造技术

本公开涉及减少损失的单端混频器。公开了具有不匹配的高端接阻抗的单端混频器。端接阻抗可以比给定设计环境(诸如射频(RF)电路的50欧姆环境)的标准阻抗高至少一个数量级失配。可以在物理上接近单端混频器的混频器核心提供端接阻抗，以允许适当的操作带宽。

【技术实现步骤摘要】
减少损失的单端混频器
所描述的产生的技术涉及电子，更具体地涉及混频器。
技术介绍
混频器通常用于各种电路，例如射频(RF)接收器和RF发射器，用于诸如下变频或上变频的功能。RF信号可以在从大约30kHz到300GHz的频率范围内。可以使用差分混频器核和一个或多个巴伦和/或一个或多个端接阻抗来实现单端混频器。对于RF电路和微波设计，可期望提供被选择为匹配例如50Ω的标准传输线阻抗或标称阻抗的阻抗匹配和/或端接阻抗。取决于标准传输介质的特性阻抗，其他类似的值(例如30Ω，75Ω或77Ω)可用于其它类似的设计中。匹配端接阻抗可以有利地在无源混频器中提供相对高的隔离度。
技术实现思路
权利要求中描述的创新各自具有若干方面，其中没有单独一个单独负责其期望的属性。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将简要描述本公开的一些突出特征。在一个实施例中，一种装置包括混频器核心，其被配置为接收差分输入信号和差分振荡器信号，并且生成跨越第一差分节点和第二差分节点的差分信号，其中第二差分节点被配置为提供混频器核的单端输出。该装置还包括耦合到混频器核心的第一差分节点的失配端接阻抗，其中该端接阻抗与混频器核心的第二差分节点的负载阻抗在频率为单端输出。在另一实施例中，无源混频器包括多个场效应晶体管，其被配置为将差分输入信号与差分振荡器信号混频以在第一节点和第二节点之间生成差分信号，以及高端接阻抗电耦合到所述第一节点，其中所述第二节点经配置以提供所述无源混频器的单端输出，且其中所述端接阻抗在所述单端输出的频率下为至少0.5kΩ。在另一实施例中，一种制造混频器的方法包括形成多个场效应晶体管，其以操作距离彼此相邻，使得多个场效应晶体管被布置为混频器核心，并且被配置为将差分输入信号与差分振荡器信号以在第一节点和第二节点之间生成差分信号；在与所述多个场效应晶体管的操作距离相当的距离处形成与所述多个场效应晶体管中的一个相邻的高端接阻抗；以及将所述高端接阻抗电连接到所述第一节点，其中所述混频器被配置为在所述第二节点处提供单端输出，并且其中所述高端接阻抗在射频处至少高于50Ω的一个数量级频率。为了总结本公开的目的，本文描述了本专利技术的某些方面，优点和新颖特征。应当理解，根据任何特定实施例不一定可以实现所有这些优点。因此，本专利技术可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点的方式实施或实施，而不必实现本文可能教导或建议的其他优点。附图说明在提供这些附图和本文中的相关描述是为了说明本公开的具体实施例，而不意在限制。图1A是根据一个实施例的在接收器电路中本文公开的技术的示例实施方式的图。图1B是根据一个实施例的发射器电路中的本文所公开的技术的另一示例实施方式的图。图1C是根据一个实施例的在接收器电路中的本文所公开的技术的另一示例实施方式的图。图1D是根据一个实施例的发射器电路中的本文公开的技术的另一示例实施方式的图。图2A是根据另一个实施例的发射器电路中本文公开的技术的示例实施方式的图。图2B是根据另一实施例的在接收器电路中的本文公开的技术的另一示例实施方式的图。图3A是根据一个实施例的单端混频器的图。图3B是根据另一实施例的单端混频器的示意图。图3C是根据另一实施例的单端混频器的图。图3D是根据另一个实施例的单端混频器的图。图4A是根据另一实施例的单端混频器的图。图4B是根据另一实施例的单端混频器的图。图4C是根据另一实施例的单端混频器的示意图。图4D是根据另一实施例的单端混频器的示意图。图4E是根据另一实施例的单端混频器的图。图5是根据一个实施例的电路元件的布局的图。图6是根据本文公开内容实施方式的示例单端混频器的仿真图。图7是如图6中的示例单端混频器的另一仿真图。图8是如图6中的示例单端混频器的另一仿真图。具体实施方式如在下文中参考附图更全面地描述新颖的系统、装置和方法的各个方面。然而，本公开的方面可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于贯穿本公开呈现的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开的范围。基于本文的教导，本领域技术人员应当理解，本公开的范围旨在覆盖本文公开的新颖系统、装置和方法的任何方面，无论是独立实施方式还是与任何其它方面组合。例如，可以使用本文所阐述的任何数量的方面来实施方式装置或者实施方法。此外，范围旨在包括使用除了本文所阐述的各种方面之外或不同于本文所阐述的各种方面的其他结构，功能或结构和功能来实践的这种装置或方法。应当理解，本文公开的任何方面可以通过权利要求的一个或多个元件来体现。尽管本文描述了特定方面，但这些方面的许多变化和改变落入本公开的范围内。虽然提及了优选方面的一些益处和优点，但是本公开的范围不旨在限于特定的益处、用途或目的。相反，本公开的各方面旨在广泛地适用于具有混频器(例如，被配置为将中频信号带到射频的混频器或被配置为将射频信号带到中频的混频器)的任何电子系统，一些其在附图中和在优选方面的以下描述中作为示例示出。详细描述和附图仅仅是对本公开的说明而不是限制，本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。在本说明书中，参考附图，其中相同的附图标记可以表示相同或功能相似的元件。应当理解，图中所示的元件不一定按比例绘制。此外，将理解，某些实施例可以包括比附图中示出的更多元件和/或附图中示出的元件的子集。此外，一些实施例可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适的组合。如上所述，可以期望提供被选择为匹配例如50Ω的标准传输线阻抗或标称阻抗的阻抗匹配和/或端接阻抗。然而，通过在混频器核心的一个差分输出上包括匹配的端接阻抗(例如50Ω)来实现单端混频器可导致在某些实施方式中增益损失约3dB。这种增益损失可能是不期望的和显着的。本文所讨论的单端混频器可以包括在混频器核心的一个差分输出上的端接阻抗，其可以显着地减少来自匹配端接阻抗的这种损耗。例如，使用本文所讨论的原理和优点，在混频器核心的一个差分节点处具有不匹配的端接阻抗的单端混频器可以对匹配的端接阻抗造成大约1dB的增益损耗，而不是大约3dB。公开了具有不匹配的高端接阻抗的单端混频器。单端混频器可以是具有场效应晶体管混频器核心的无源混频器。端接阻抗可以比给定设计环境的标准阻抗(例如用于中频(IF)电路和/或RF电路的50欧姆环境)高至少一个数量级。可以在与单端混频器的核相对接近的物理邻近处提供端接阻抗，以允许适当的操作带宽。本文公开的单端混合器在某些实施例中可以实现多个优点。作为一个示例，本文中的单端混频器可以使用差分混频器核和高端接阻抗来实现，使得转换增益不会显着降低。对于具有IF到直流(DC)信号的系统，IF侧的巴伦不太实用。在这样的系统中，可能难以生成差分IF信号。使用本文讨论的原理和优点，可以在单端IF系统中实现四场效应晶体管混频器等，而不损失太多的转换增益。本文讨论的平衡混频器拓扑可以实现相对高的端口到端口隔离。具有场效应晶体管混频器核心的实施例可以提供相对高的线性度。如本文所述，“单端”混频器可以被理解为提供单端输出的混频器，并且“单端”混频器可以接收单端或差分输入和/或本地振荡器信号。图1A-2B示出了可以包括根据本文所讨论的原理和优点设计的混合器的示例性电子系统。图1A是根据一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：混频器核心，被配置为接收差分输入信号和差分振荡器信号，并且生成跨越第一差分节点和第二差分节点的差分信号，其中所述第二差分节点被配置为提供所述混频器核心的单端输出；和耦合到所述混频器核心的所述第一差分节点的失配端接阻抗，其中，所述端接阻抗在所述单端输出的频率下与所述混频器核心的所述第二差分节点的负载阻抗失配至少一个数量级。

【技术特征摘要】
2016.01.27 US 15/008,1831.一种装置，包括：混频器核心，被配置为接收差分输入信号和差分振荡器信号，并且生成跨越第一差分节点和第二差分节点的差分信号，其中所述第二差分节点被配置为提供所述混频器核心的单端输出；和耦合到所述混频器核心的所述第一差分节点的失配端接阻抗，其中，所述端接阻抗在所述单端输出的频率下与所述混频器核心的所述第二差分节点的负载阻抗失配至少一个数量级。2.根据权利要求1所述的装置，还包括在所述混频器核心的差分振荡器信号节点处的一个或多个匹配网络。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述一个或多个匹配网络经布置以补偿由所述不匹配的端接阻抗导致的所述第一差分节点上的失配。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述端接阻抗物理上位于距所述混频器核心大约最小操作距离处。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述混频器核心和所述端接阻抗在单个管芯上。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述端接阻抗包括具有至少约0.5kΩ且至多5kΩ的电阻的电阻器。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述混频器核心的所述第二差分节点耦合到高阻抗连接，所述高阻抗连接在射频下具有至少0.5kΩ的阻抗。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述混频器核心包括场效应晶体管(FET)无源混频器，并且其中所述端接阻抗和所述混频器核心之间的距离与所述FET无源混频器的晶体管之间的一个或多个距离相当。9.根据权利要求1所述的装置，还包括输入平衡器，其中所述输入平衡器耦合到所述混频器核心的差分输入信号节点。10.根据权利要求1所述的装置，还包括本地振荡器平衡器，其中所述本地振荡器平衡器耦合到所述混频器核心的差分输入信号节点。11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述混频器核心的所述第二差分节点的负载阻抗大约为50欧姆。12...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·F·M·哈利迪，P·J·卡津，A·A·哈森纳，
申请(专利权)人：亚德诺半导体集团，
类型：发明
国别省市：百慕大群岛,BM