有源混频器的增强型宽带操作制造技术

用于无线通信的方法、系统和设备被描述以用于有源混频器的增强型宽带操作。在一种示例中，一种装置可以包括有源混频器，有源混频器至少部分地基于交流(AC)本地振荡器(LO)信号在射频(RF)信号与中频(IF)信号之间进行转换，其中在有源混频器内生成的直流(DC)电流部分地取决于偏置电压和AC LO信号。该装置可以包括混频器偏置电路，混频器偏置电路生成用于有源混频器的偏置电压，偏置电压的幅度与AC LO信号的振幅具有反向关系。

Enhanced Broadband Operation of Active Mixer

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有源混频器的增强型宽带操作交叉引用本专利申请要求Yu等人的2016年12月6日提交的题为“EnhancedBroadbandOperationofanActiveMixer”的美国临时专利申请No.62/430,774、以及Yu等人的2017年12月4日提交的题为“EnhancedBroadbandOperationofanActiveMixer”的美国专利申请No.15/831,370的优先权，其中的每个申请都转让给本受让人。
技术介绍
下文一般地涉及无线通信，并且更具体地涉及用于有源混频器的增强型宽带操作的技术。无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容，诸如语音、视频、分组数据、消息传递、广播等。这些系统可以能够通过共享可用系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信。这种多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、以及正交频分多址(OFDMA)系统(例如，长期演进(LTE)系统或新无线电(NR)系统)。无线多址通信系统可以包括一定数目的基站或接入网络节点，每个同时支持用于多个通信设备的通信，通信设备可以另外称为用户设备(UE)。无线通信设备(诸如UE或基站)包括一个或多个混频器。混频器是一种非线性电路，其可以用于将信号从一个频率移变到另一频率用于传输或信号处理。混频器是3-端口电子电路，其中端口中的两个端口是“输入”端口，而另一端口是“输出”端口。混频器对两个输入信号进行混频，使得输出信号的频率是输入信号的频率之和(或之差)。混频器可以用于将信号上变频到射频用于传输，以及将所接收的信号从射频下变频到较低频率用于处理。两种类型的混频器是无源混频器和有源混频器。无源混频器可以使用二极管，并且依赖于电压与电流之间的非线性关系来生成混频器输出。然而，在无源混频器中，输出信号具有相比于输入信号的较低功率。有源混频器可以使用放大器件(诸如晶体管或真空管)来增大输出信号的强度。然而，操作在高频处，诸如毫米波(mm波)频率处，约束了可以使用的混频器的类型。生成具有高摆幅的方波本地振荡器(LO)信号来驱动无源混频器在mm波频率处是过度渴求功率的。在许多情况下，仅有源混频器可以容忍低摆幅正弦LO信号波形，并且提供可接受的性能。随着无线通信技术改进，常规的混频器未提供足够的性能。
技术实现思路
所描述的技术涉及改进的方法、系统、设备或装置，其支持用于有源混频器的增强型宽带操作的技术。一般地，所描述的技术提供在有源混频器中生成直流(DC)电流，其基本上不依赖于输入本地振荡器(LO)信号的振幅。所描述的示例包括混频器，该混频器跨越用于LO信号的一定范围的振幅提供基本上恒定的增益和线性度。为了实现这些益处，偏置电路和组合电路电耦合到电压偏置的混频器核心电路。在一些示例中，偏置电路生成与LO信号的振幅具有反向关系的偏置电压。在反向关系中，偏置电路可以在LO信号的振幅减小时增大偏置电压，并且在LO信号的振幅增大时减小偏置电压。在其他示例中，偏置电路可以生成与LO信号的振幅具有正向关系的偏置电压。在正向关系中，偏置电路可以在LO信号的振幅增大时增大偏置电压，并且在LO信号的振幅减小时减小偏置电压。组合器电路生成偏置的LO信号，偏置的LO信号是偏置电压和LO信号的组合。偏置的LO信号被施加到电压偏置的混频器核心电路内的开关电路的输入。通过有源混频器生成的DC电流基本上不依赖于输入LO信号的振幅，导致跨越一定范围的毫米波(mm波)频率提供基本上恒定的增益和线性度的有源混频器。描述了一种用于无线通信的装置。该装置可以包括有源混频器和混频器偏置电路。有源混频器可以被配置为至少部分地基于交流(AC)本地振荡器(LO)信号在射频(RF)信号与中频(IF)信号之间进行转换，其中在有源混频器内生成的直流(DC)电流部分地取决于偏置电压和ACLO信号。混频器偏置电路可以被配置为生成用于有源混频器的偏置电压，偏置电压的幅度至少部分地取决于ACLO信号的振幅。在一些示例中，该装置可以包括组合器电路，组合器电路被配置为生成偏置的LO信号以用于输入到有源混频器，偏置的LO信号是偏置电压和ACLO信号的合成。在一些示例中，ACLO信号具有在所定义的频率范围内的频率，并且ACLO信号的振幅在所定义的频率范围内变化。在一些示例中，ACLO信号的振幅至少部分地基于温度、特定频率处的工艺角、或两者而变化。在一些示例中，混频器偏置电路可以包括：被配置为提供参考电流的电流源、以及被配置为接收参考电流和ACLO信号的跨导电路。在一些示例中，混频器偏置电路可以包括差分放大器，差分放大器包括被配置为接收跨导电路的电压的第一输入、被配置为接收参考电压的第二输入、以及被配置为输出偏置电压的输出。该特定混频器偏置电路可以在其配置中利用一个或多个n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOS)。在一些示例中，偏置电路生成与LO信号的振幅具有反向关系的偏置电压。在反向关系中，偏置电路可以在LO信号的振幅减小时增大偏置电压，并且在LO信号的振幅增大时减小偏置电压。在一些示例中，该装置可以包括差分驱动电路，差分驱动电路包括跨导电路和第二跨导电路，第二跨导电路被配置为接收参考电流，差分驱动电路用于分别接收在跨导电路和第二跨导电路处的ACLO信号的差分输入。在一些示例中，混频器偏置电路可以包括p沟道金属氧化物半导体场效应(PMOS)晶体管，PMOS晶体管具有电连接到电流源和差分放大器的漏极，其中差分放大器包括电连接到PMOS晶体管的漏极的第一输入、用于接收参考电压的第二输入、以及用于输出偏置电压的输出。具有PMOS配置的混频器偏置电路可以生成与LO信号的振幅具有正向关系的偏置电压。在正向关系中，偏置电路可以在LO信号的振幅增大时增大偏置电压，并且在LO信号的振幅减小时减小偏置电压。在一些示例中，有源混频器可以选自包括以下的组：单平衡有源混频器、双平衡有源混频器、或单晶体管有源混频器。在一些示例中，有源混频器可以包括开关电路，开关电路被配置为至少部分地基于偏置电压和ACLO信号在有源混频器内生成DC电流。在一些示例中，有源混频器可以包括接收用于上变频的信号的输入，并且将信号从第一中频上变频到第一射频。在一些示例中，有源混频器可以包括接收用于下变频的信号的输入，并且将信号从第一射频下变频到第一中频。在一些示例中，该装置可以包括反馈回路，反馈回路使得差分放大器相对于ACLO信号的振幅反向地控制偏置电压的幅度。在一些示例中，该装置可以包括反馈回路，反馈回路使得差分放大器在ACLO信号的振幅增大时减小偏置电压的幅度，并且在ACLO信号的振幅减小时增大偏置电压的幅度。在这样的示例中，偏置电压的幅度可以至少部分地取决于ACLO信号的振幅。在一些示例中，该装置可以包括反馈回路，反馈回路使得差分放大器在偏置电压的幅度与ACLO信号的振幅之间创建正向关系。在一些示例中，该装置可以包括反馈回路，反馈回路使得差分放大器在ACLO信号的振幅增大时增大偏置电压的幅度，并且在ACLO信号的振幅减小时减小偏置电压的幅度。在这样的示例中，偏置电压的幅度可以至少部分地取决于ACLO信号的振幅。描述了一种用于无线通信的装置。该装置可以包括有源混频部件和混频器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无线通信的装置，包括：有源混频器，被配置为至少部分地基于交流本地振荡器信号在射频信号与中频信号之间进行转换，其中在所述有源混频器内生成的直流部分地取决于偏置电压和所述交流本地振荡器信号；以及混频器偏置电路，被配置为生成用于所述有源混频器的所述偏置电压，所述偏置电压的幅度至少部分地取决于所述交流本地振荡器信号的振幅。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.06 US 62/430,774;2017.12.04 US 15/831,3701.一种用于无线通信的装置，包括：有源混频器，被配置为至少部分地基于交流本地振荡器信号在射频信号与中频信号之间进行转换，其中在所述有源混频器内生成的直流部分地取决于偏置电压和所述交流本地振荡器信号；以及混频器偏置电路，被配置为生成用于所述有源混频器的所述偏置电压，所述偏置电压的幅度至少部分地取决于所述交流本地振荡器信号的振幅。2.根据权利要求1所述的装置，还包括：组合器电路，被配置为生成偏置的本地振荡器信号以用于输入到所述有源混频器，所述偏置的本地振荡器信号是所述偏置电压和所述交流本地振荡器信号的合成。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述混频器偏置电路还包括：电流源，被配置为提供参考电流；以及跨导电路，被配置为接收所述参考电流和所述交流本地振荡器信号。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述混频器偏置电路还包括：差分放大器，包括被配置为接收所述跨导电路的电压的第一输入、被配置为接收参考电压的第二输入、以及被配置为输出所述偏置电压的输出。5.根据权利要求4所述的装置，其中反馈回路使得所述差分放大器相对于所述交流本地振荡器信号的所述振幅，反向地控制所述偏置电压的所述幅度。6.根据权利要求3所述的装置，还包括：差分驱动电路，所述差分驱动电路包括所述跨导电路和第二跨导电路，所述第二跨导电路被配置为接收所述参考电流，所述差分驱动电路被配置为分别接收所述交流本地振荡器信号的差分输入。7.根据权利要求2所述的装置，其中所述混频器偏置电路还包括：差分放大器；以及p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，所述p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管具有电连接到电流源和所述差分放大器的漏极；以及其中所述差分放大器包括电连接到所述p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的所述漏极的第一输入、被配置为接收参考电压的第二输入、以及被配置为输出所述偏置电压的输出。8.根据权利要求2所述的装置，其中所述偏置电压的所述幅度至少部分地取决于与所述交流本地振荡器信号的所述振幅的正向关系。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述有源混频器选自包括以下的组：单平衡有源混频器、双平衡有源混频器、或单晶体管有源混频器。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述有源混频器包括：开关电路，被配置为至少部分地基于所述偏置电压和所述交流本地振荡器信号，在所述有源混频器内生成所述直流。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述交流本地振荡器信号具有在所定义的频率范围内的频率，并且所述交流本地振荡器信号的所述振幅在所述所定义的频率范围内变化。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述交流本地振荡器信号的所述振幅至少部分地基于温度、特定频率处的工艺角、或两者而变化。13.根据权利要求1所述的装置，其中所述有源混频器包括被配置为接收用于上变频的信号的输入，并且被配置为将所述信号从第一中频上变频到第一射频。14.根据权利要求1所述的装置，其中所述有源混频器包括接收用于下变频的信号的输入，并且被配置为将所述信号从第一射频下变频到第一中...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞欣旻，T·D·加思曼，梁赖简，
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