一种高性能的宽带有源双平衡混频器制造技术

本发明专利技术公开了一种高性能的宽带有源双平衡混频器，包括滤波单元、混频单元、放大单元、RF输入端、LO本振输入端、VDD供电端、GND端、中频输出端IF，所述放大单元、滤波单元、混频单元依次串联连接，所述混频单元中包括Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管，所述Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管的漏极均设有匹配单元，栅极均设有偏置匹配单元，本发明专利技术混频范围广，中频信号增益高，能够满足移动通信、军事侦察的接收系统中的下变频需求，有助于设备的模块化和小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能的宽带有源双平衡混频器
本专利技术涉及无线通信领域，具体地，涉及一种高性能的宽带有源双平衡混频器。
技术介绍
混频器(Frequencymixer)是非线性无线通信电路的一种，混频器把两道不同频率的输入讯号混合成一道特定频率的输出讯号，其是无线通信系统射频接收机前端的关键模块，在接收并下变频信号的过程中起着关键性的作用。不同的接收机系统架构，包括外差结构、直接下变频结构和低中频结构等，都需要一个能将射频(RF)频率下变频到基带中频(IF)频率的电路模块，这一关键电路模块的功能由混频器来实现，因此，混频器的增益、噪声、线性度等都将直接影响着整个接收机的性能。随着无线通信的发展，混频器得到了广泛的应用，尤其是L波段到C波段是移动通信和现代电子战对抗的主要频段。现阶段人们针对雷达和基站中的接收部分提出了小型化和模块化的要求。同时考虑到无线传输的电磁波往往有较大的空间损耗。在此前提下需要设计一款宽带高增益的混频器芯片。通过应用这款混频器芯片能够有效减小设备体积，提高中频信号的幅度，对于提高系统性能起到了关键性作用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种高性能的宽带有源双平衡混频器，以满足在超宽带应用场景下能保持高增益，混频芯片混频范围广，中频信号增益高，能够满足移动通信、军事侦察的接收系统中的下变频需求，有助于设备的模块化和小型化。本专利技术采用下述的技术方案：一种高性能的宽带有源双平衡混频器，包括滤波单元、混频单元、放大单元、RF输入端、LO本振输入端、VDD供电端、GND端、中频输出端IF，所述混频单元中包括Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管，所述Q1场效应管、Q2场效应管的栅极均连接RF输入端，源极连接GND端，漏极分别连接Q3场效应管、Q4场效应管和Q5场效应管、Q6场效应管的源极；所述Q3场效应管、Q5场效应管的漏极均连接VDD供电端，Q4场效应管、Q6场效应管的漏极均连接滤波单元的输入端，滤波单元的输出端连接放大单元的输入端，Q4场效应管、Q5场效应管的栅极连接GND端，Q3场效应管、Q6场效应管的栅极连接LO本振输入端；所述放大单元包括Q7场效应管、C1电容，所述Q7场效应管的栅极连接滤波单元的输出端，Q7场效应管的漏极连接VDD供电端，Q7场效应管的的源极连接GND端，所述C1电容的右端接VDD供电端，左端连接中频输出端IF。优选的，所述Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管、Q7场效应管的漏极均分别设有匹配单元七、匹配单元八、匹配单元五、匹配单元二、匹配单元六、匹配单元三、匹配单元四，所述滤波单元的输入端设有匹配单元一。优选的，所述匹配单元七、匹配单元八、匹配单元五、匹配单元二、匹配单元六、匹配单元三、匹配单元四，匹配单元一均包括C2电容(1)、R电阻(2)、C3电容(3)，所述C2电容(1)、R电阻(2)、C3电容(3)相互并联连接。优选的，所述Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管、Q7场效应管的栅极均分别设有偏置匹配单元五、偏置匹配单元六、偏置匹配单元二、偏置匹配单元三、偏置匹配单元七、偏置匹配单元四、偏置匹配单元一。优选的，所述偏置匹配单元五、偏置匹配单元六、偏置匹配单元二、偏置匹配单元三、偏置匹配单元七、偏置匹配单元四、偏置匹配单元一包括C3电容(4)、M1微带线(5)、M2微带线(6)、C2电容(1)、R电阻(2)、C3电容(3)，所述M1微带线(5)、M2微带线(6)串联连接，M1微带线(5)、M2微带线(6)之间的线路上设有C4电容(4)，所述C4电容(4)的上端接地，所述C2电容(1)、R电阻(2)、C3电容(3)相互并联连接形成匹配单元，M2微带线(6)的右端与匹配单元的输入端连接。优选的，所述滤波单元包括C5电容(7)、M3微带线(8)、C6电容(9)M4微带线(10)、C7电容(11)，所述C5电容(7)、M3微带线(8)、C6电容(9)、M4微带线(10)、C7电容(11)依次串联连接。优选的，所述C2电容(1)和C3电容(3)为同一规格的电容。优选的，本专利技术封装成芯片模块后，芯片的左端、上端、右端均设有接地单元，所述接地单元上设有正六边形通孔。本专利技术的有益效果是：本专利技术混频范围广，中频信号增益高，能够满足移动通信、军事侦察的接收系统中的下变频需求，有助于设备的模块化和小型化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的滤波单元结构示意图；图3为本专利技术的匹配单元结构示意图；图4为本专利技术的偏置匹配单元结构示意图；图5为本专利技术的封装示意图；图6为本专利技术的通孔示意图；图7为本专利技术输出中频为30MHZ时，不同输入射频，中频增益变化图；图8为本专利技术输入射频为2.2GHZ时时，不同输出中频情况的增益变化图；图9为本专利技术不同输入射频功率条件下，中频增益变化图；图10为本专利技术的隔离度测试图(本振到中频的泄漏图)；图11为本专利技术的隔离度测试图(射频到中频的泄漏图)；图中所示：其中，1-C2电容，2-R电阻，3-C3电容，4-C4电容，5-M1微带线，6-M2微带线，7-C5电容、8-M3微带线，9-C6电容，10-M4微带线，11-C7电容，20-C1电容，21-Q1场效应管，22-Q2场效应管，,23-Q3场效应管，24-Q4场效应管,25-Q5场效应管,26-Q6场效应管,27-Q7场效应管。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图1至图6所示，一种高性能的宽带有源双平衡混频器，包括滤波单元、混频单元、放大单元、RF输入端、LO本振输入端、VDD供电端、GND端、中频输出端IF，所述混频单元中包括Q1场效应管21、Q2场效应管22、Q3场效应管23、Q4场效应管24、Q5场效应管25、Q6场效应管26；所述Q1场效应管21、Q2场效应管22的栅极均连接RF输入端，源极连接GND端，漏极分别连接Q3场效应管23、Q4场效应管24和Q5场效应管25、Q6场效应管26的源极；所述Q3场效应管23、Q5场效应管25的漏极均连接VDD供电端，Q4场效应管24、Q6场效应管26的漏极均连接滤波单元的输入端，滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能的宽带有源双平衡混频器，其特征在于，滤波单元、混频单元、放大单元、RF输入端、LO本振输入端、VDD供电端、GND端、中频输出端IF，所述混频单元中包括Q1场效应管(21)、Q2场效应管(22)、Q3场效应管(23)、Q4场效应管(24)、Q5场效应管(25)、Q6场效应管(26)，所述Q1场效应管(21)、Q2场效应管(22)的栅极均连接RF输入端，源极连接GND端，漏极分别连接Q3场效应管(23)、Q4场效应管(24)和Q5场效应管(25)、Q6场效应管(26)的源极；所述Q3场效应管(23)、Q5场效应管(25)的漏极均连接VDD供电端，Q4场效应管(24)、Q6场效应管(26)的漏极均连接滤波单元的输入端，滤波单元的输出端连接放大单元的输入端，Q4场效应管(24)、Q5场效应管(25)的栅极连接GND端，Q3场效应管(23)、Q6场效应管(26)的栅极连接LO本振输入端；所述放大单元包括Q7场效应管(27)、C1电容(20)，所述Q7场效应管(27)的栅极连接滤波单元的输出端，Q7场效应管(27)的漏极连接VDD供电端，Q7场效应管(27)的源极连接GND端，所述C1电容(20)的右端接VDD供电端，左端连接中频输出端IF。...

【技术特征摘要】
1.一种高性能的宽带有源双平衡混频器，其特征在于，滤波单元、混频单元、放大单元、RF输入端、LO本振输入端、VDD供电端、GND端、中频输出端IF，所述混频单元中包括Q1场效应管(21)、Q2场效应管(22)、Q3场效应管(23)、Q4场效应管(24)、Q5场效应管(25)、Q6场效应管(26)，所述Q1场效应管(21)、Q2场效应管(22)的栅极均连接RF输入端，源极连接GND端，漏极分别连接Q3场效应管(23)、Q4场效应管(24)和Q5场效应管(25)、Q6场效应管(26)的源极；所述Q3场效应管(23)、Q5场效应管(25)的漏极均连接VDD供电端，Q4场效应管(24)、Q6场效应管(26)的漏极均连接滤波单元的输入端，滤波单元的输出端连接放大单元的输入端，Q4场效应管(24)、Q5场效应管(25)的栅极连接GND端，Q3场效应管(23)、Q6场效应管(26)的栅极连接LO本振输入端；所述放大单元包括Q7场效应管(27)、C1电容(20)，所述Q7场效应管(27)的栅极连接滤波单元的输出端，Q7场效应管(27)的漏极连接VDD供电端，Q7场效应管(27)的源极连接GND端，所述C1电容(20)的右端接VDD供电端，左端连接中频输出端IF。2.根据权利要求1所述的一种高性能的宽带有源双平衡混频器，其特征在于，所述Q1场效应管(21)、Q2场效应管(22)、Q3场效应管(23)、Q4场效应管(24)、Q5场效应管(25)、Q6场效应管(26)、Q7场效应管(27)的漏极均分别设有匹配单元七、匹配单元八、匹配单元五、匹配单元二、匹配单元六、匹配单元三、匹配单元四，所述滤波单元的输入端设有匹配单元一。3.根据权利要求2所述的一种高性能的宽带有源双平衡混频器，其特征在于，所述匹配单元七、匹配单元八、匹配单元五、匹配单元二、匹配单元六、匹配单元三、匹配单元四，匹配单元一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桐，罗力伟，王祁钰，
申请(专利权)人：四川益丰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51