具有低噪声和低变频损耗的完全I/Q平衡正交射频混频器制造技术

提供了一种用于对射频信号进行混频的方法、装置和系统产品。在一个方面中，该装置被配置为基于第一、第二、第三和第四相控半占空比时钟信号执行开关的切换。该装置将差分输入端口上的差分输入信号与第一、第二、第三和第四相控半占空比时钟信号进行卷积，以并发地生成双差分输出端口上的差分同相输出信号和差分正交相位输出信号。第一、第二、第三和第四相控半占空比时钟信号具有相同的频率并且关于彼此异相九十度的倍数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有低噪声和低变频损耗的完全I/Q平衡正交射频混频器相关申请的交叉引用本申请要求于2015年2月13日提交的题为“AFULLYI/QBALANCEDQUADRATURERADIOFREQUENCYMIXERWITHLOWNOISEANDLOWCONVERSIONLOSS”的美国专利申请No.14/622,591的权益，其以它的整体通过引用明确并入本文。
本公开的实施例一般地涉及无线电发射器和无线电接收器。更特别地，本公开的实施例涉及射频(RF)混频器。
技术介绍
射频(RF)混频器一般是三端口射频组件，其用来改变输入信号之一的频率。在无线电发射器中，RF混频器也可以被称为上变频器。当在无线电接收器中使用时，RF混频器也可被称为下变频器。RF混频器可以是有源组件或无源组件。为了实现小规模尺寸，RF混频器通常使用由接收功率供应的晶体管形成的有源组件，从而它可以与其他射频组件和器件一起被集成到集成电路中。现在参考背景图1，图示了用于RF混频器100的示意性符号。混频器100具有两个输入端口LO、IF/RF和一个输出端口RF/IF。如果被用作上变频器，则输入端口是本地振荡输入端口LO和中频输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频混频器，包括：第一切换模块，被配置为：基于第一相控半占空比时钟信号和第二相控半占空比时钟信号切换差分输入信号以生成第一切换输出，以及基于第三相控半占空比时钟信号和第四相控半占空比时钟信号切换所述差分输入信号以生成第二切换输出；以及第二切换模块，被配置为通过被配置为以下来生成双差分输出端口上的差分同相输出信号和差分正交相位输出信号：基于所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号切换所述第一切换输出，以及基于所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号切换所述第二切换输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.13 US 14/622,5911.一种射频混频器，包括：第一切换模块，被配置为：基于第一相控半占空比时钟信号和第二相控半占空比时钟信号切换差分输入信号以生成第一切换输出，以及基于第三相控半占空比时钟信号和第四相控半占空比时钟信号切换所述差分输入信号以生成第二切换输出；以及第二切换模块，被配置为通过被配置为以下来生成双差分输出端口上的差分同相输出信号和差分正交相位输出信号：基于所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号切换所述第一切换输出，以及基于所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号切换所述第二切换输出。2.根据权利要求1所述的射频混频器，其中所述第一相控半占空比时钟信号、所述第二相控半占空比时钟信号、所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号具有相同的频率并且关于彼此异相九十度的倍数。3.根据权利要求1所述的射频混频器，其中：所述差分输入信号是射频差分输入信号；所述差分同相输出信号是中频差分同相输出信号；并且所述差分正交相位输出信号是中频差分正交相位输出信号。4.根据权利要求1所述的射频混频器，其中：所述差分输入信号是中频差分输入信号；所述差分同相输出信号是射频差分同相输出信号；并且所述差分正交相位输出信号是射频差分正交相位输出信号。5.根据权利要求1所述的射频混频器，其中所述第一切换模块包括多个第一开关，所述多个第一开关包括第一控制输入，其中所述多个第一开关中的第一开关的第一子集并联耦合至差分输入端口的正输入并且所述多个第一开关中的第一开关的第二子集并联耦合至所述差分输入端口的负输入，并且其中所述第二切换模块包括多个并联的第二开关对，所述多个并联的第二开关对包括第二控制输入，其中所述多个并联的第二开关对中的第二开关对的第一子集中的每对并联的第二开关串联耦合至第一开关的所述第一子集中的一个相应的第一开关和所述双差分输出端口，并且其中所述多个并联的第二开关对中的第二开关对的第二子集中的每对并联的第二开关串联耦合至第一开关的所述第二子集中的一个相应的第一开关和所述双差分输出端口。6.根据权利要求5所述的射频混频器，其中第一开关的所述第一子集的所述第一控制输入被配置为接收所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号以促进第一开关的所述第一子集处的切换，并且其中第二开关对的所述第一子集的所述第二控制输入被配置为接收所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号以促进第二开关对的所述第一子集处的切换，其中第一开关的所述第二子集的所述第一控制输入被配置为接收所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号以促进第一开关的所述第二子集处的切换，并且其中第二开关对的所述第二子集的所述第二控制输入被配置为接收所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号以促进第二开关对的所述第二子集处的切换，并且其中第一开关的所述第一子集处的切换、第二开关对的所述第一子集处的切换、第一开关的所述第二子集处的切换、以及第二开关对的所述第二子集处的切换将所述差分输入端口上的所述差分输入信号与所述第一相控半占空比时钟信号、所述第二相控半占空比时钟信号、所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号进行卷积，以并发地生成所述双差分输出端口上的所述差分同相输出信号和所述差分正交相位输出信号。7.根据权利要求5所述的射频混频器，其中所述多个第一开关和所述多个并联的第二开关对中的所述第二开关包括：第一类型的晶体管；第二类型的晶体管；或者所述第一类型的晶体管和所述第二类型的晶体管的组合，其中所述第一类型的晶体管通过施加高电压电平被闭合并通过施加低电压电平被断开，并且其中所述第二类型的晶体管通过施加低电压电平被闭合并通过施加高电压电平被断开。8.一种对射频信号进行混频的方法，包括：基于第一相控半占空比时钟信号和第二相控半占空比时钟信号经由第一切换模块切换差分输入信号以生成第一切换输出；基于第三相控半占空比时钟信号和第四相控半占空比时钟信号经由所述第一切换模块切换所述差分输入信号以生成第二切换输出；以及通过基于所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号切换所述第一切换输出并且基于所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号切换所述第二切换输出，而经由第二切换模块生成双差分输出端口上的差分同相输出信号和差分正交相位输出信号。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一相控半占空比时钟信号、所述第二相控半占空比时钟信号、所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号具有相同的频率并且关于彼此异相九十度的倍数。10.根据权利要求8所述的方法，其中：所述差分输入信号是射频差分输入信号；所述差分同相输出信号是中频差分同相输出信号；并且所述差分正交相位输出信号是中频差分正交相位输出信号。11.根据权利要求8所述的方法，其中：所述差分输入信号是中频差分输入信号；所述差分同相输出信号是射频差分同相输出信号；以及所述差分正交相位输出信号是射频差分正交相位输出信号。12.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一切换模块包括多个第一开关，所述多个第一开关包括第一控制输入，其中所述多个第一开关中的第一开关的第一子集并联耦合至差分输入端口的正输入并且所述多个第一开关中的第一开关的第二子集并联耦合至所述差分输入端口的负输入，并且其中所述第二切换模块包括多个并联的第二开关对，所述多个并联的第二开关对包括第二控制输入，其中所述多个并联的第二开关对中的第二开关对的第一子集中的每对并联的第二开关串联耦合至第一开关的所述第一子集中的一个相应的第一开关和所述双差分输出端口，并且其中所述多个并联的第二开关对中的第二开关对的第二子集中的每对并联的第二开关串联耦合至第一开关的所述第二子集中的一个相应的第一开关和所述双差分输出端口。13.根据权利要求12所述的方法，其中第一开关的所述第一子集的所述第一控制输入被配置为接收所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号以促进第一开关的所述第一子集处的切换，并且其中第二开关对的所述第一子集的所述第二控制输入被配置为接收所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号以促进第二开关对的所述第一子集处的切换，其中第一开关的所述第二子集的所述第一控制输入被配置为接收所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号以促进第一开关的所述第二子集处的切换，并且其中第二开关对的所述第二子集的所述第二控制输入被配置为接收所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号以促进第二开关对的所述第二子集处的切换，并且其中第一开关的所述第一子集处的切换、第二开关对的所述第一子集处的切换、第一开关的所述第二子集处的切换、以及第二开关对的所述第二子集处的切换将所述差分输入端口上的所述差分输入信号与所述第一相控半占空比时钟信号、所述第二相控半占空比时钟信号、所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号进行卷积，以并发地生成所述双差分输出端口上的所述差分同相输出信号和所述差分正交相位输出信号。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述多个第一开关和所述多个第二并联的第二开关对中的所述第二开关包括：第一类型的晶体管；第二类型的晶体管；或者所述第一类型的晶体管和所述第二类型的晶体管的组合，其中所述第一类型的晶体管通过施加高电压电平被闭合并通过施加低电压电平被断开，并且其中所述第二类型的晶体管通过施加低电压电平被闭合并通过施加高电压电平被断开。15.一种射频混频器，包括：第一切换模块，被配置为接收第一相控半占空比时钟信号、第二相控半占空比时钟信号、第三相控半占空比时钟信号和第四相控半占空比时钟信号，其中所述第一切换模块被配置为：基于所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号切换差分输入信号以生成第一切换输出，基于所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号切换所述差分输入信号以生成第二切换输出，基于所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号切换所述差分输入信号以生成第三切换输出，以及基于所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号切换所述差分输入信号以生成第四切换输出；以及第二切换模块，被配置为接收所述第一相控半占空比时钟信号、所述第二相控半占空比时钟信号、所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号，其中所述第二切换模块被配置为通过被配置为以下来生成双差分输出端口上的差分同相输出信号和差分正交相位输出信号：基于所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号切换所述第一切换输出，基于所述第一相控半占空比时钟信号和所述第二相控半占空比时钟信号切换所述第二切换输出，基于所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号切换所述第三切换输出，以及基于所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号切换所述第四切换输出。16.根据权利要求15所述的射频混频器，其中所述第一相控半占空比时钟信号、所述第二相控半占空比时钟信号、所述第三相控半占空比时钟信号和所述第四相控半占空比时钟信号具有相同的频率并且关于彼此异相九十度的倍数。17.根据权利要求15所述的射频混频器，其中：所述差分输入信号是射频差分输入信号；所述差分同相输出信号是中频差分同相输出信号；并且所述差分正交相位输出信号是中频差分正交相位输出信号。18.根据权利要求15所述的射频混频器，其中：所述差分输入信号是中频差分输入信号；所述差分同相输出信号是射频差分同相输出信号；并且所述差分正交相位输出信号是射频差分正交相位输出信号。19.根据权利要求15所述的射频混频器，其中所述第一切换模块包括多个第一开关，所述多个第一开关包括第一控制输入，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：CH·王，A·西卡里尼，T·C·阮，M·B·瓦希德法尔，J·A·里士满，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US