具有高隔离度的低功率高动态范围的基于有源混频器的微波下变频器制造技术

本申请公开一种具有高隔离度的低功率高动态范围的基于有源混频器的微波下变频器。一种下变频器(100)，其包括：第一(140A)和第二(140B)偏置电路；混频器(120)；以及变压器(150)，其被耦合以接收放大器输出信号(RF信号115)。第一和第二偏置电路分别各自包括偏置晶体管(M1；M4)以及第一(111)和第二(121)节点。混频器包括耦合到第一节点的第一(M2)和第二(M3)晶体管以及耦合到第二节点的第三(M5)和第四(M6)晶体管。第二和第四晶体管耦合到第三节点(131)。第一和第三晶体管耦合到第四节点(141)。混频器还包括耦合到第四节点及电源电压节点(Vdd 105)的第一电阻器(R1)以及耦合到第三节点及电源电压节点的第二电阻器(R2)。变压器包括：初级绕组(154)，其被耦合以接收放大器输出信号并且耦合到电源电压(Vdd105)；以及次级绕组(156)，其在第一节点处耦合到混频器和第一偏置电路，并且在第二节点处耦合到混频器和第二偏置电路。

Low power and high dynamic range microwave down converter based on active mixer with high isolation

【技术实现步骤摘要】
具有高隔离度的低功率高动态范围的基于有源混频器的微波下变频器
技术介绍
射频下变频器通常受到低动态范围、高功耗和差的本地振荡器端口到射频端口隔离的影响。电流换向吉尔伯特(Gilbert)单元混频器通过用低振幅本地振荡器信号来驱动以提供极好的开关速度，这使得它们对微波或毫米波操作具有吸引力。然而，这些混频器是有噪声的，因此伴随有低噪声放大器(LNA)以保持整体噪声在系统预算内。传统的解决方案难以实现良好的动态范围，其特征在于输入参考三阶截断点(Input-referredThird-OrderInterceptPoint)减去噪声系数(IIP3-NF)，同时保持较低的功耗和本地振荡器(LO)端口到射频(RF)端口隔离。
技术实现思路
在一些示例中，一种下变频器包括放大器、混频器、第一偏置电路、第二偏置电路和变压器。该放大器被配置为接收射频输入。该变压器包括初级绕组和次级绕组。该初级绕组被耦合以接收放大器输出信号并耦合到电源电压。该次级绕组在第一节点处耦合到混频器和第一偏置电路，并且在第二节点处耦合到混频器和第二偏置电路。该第一偏置电路包括第一偏置晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下变频器，其包含：/n第一偏置电路，其包含第一偏置晶体管和第一节点；/n第二偏置电路，其包含第二偏置晶体管和第二节点；/n混频器，其包含：/n第一电阻器，/n第二电阻器，/n第一晶体管和第二晶体管，其在所述第一节点处耦合在一起并且耦合到所述第一偏置电路，/n第三晶体管和第四晶体管，其在所述第二节点处耦合在一起并且耦合到所述第二偏置电路，/n其中所述第二晶体管和所述第四晶体管在第三节点处耦合在一起，所述第一晶体管和所述第三晶体管在第四节点处耦合在一起，所述第一电阻器耦合到所述第四节点并且耦合到电源电压节点，并且所述第二电阻器耦合到所述第三节点并且耦合到所述电源电压节点；以及/n变压器，其...

【技术特征摘要】
20180606 US 16/000,9721.一种下变频器，其包含：
第一偏置电路，其包含第一偏置晶体管和第一节点；
第二偏置电路，其包含第二偏置晶体管和第二节点；
混频器，其包含：
第一电阻器，
第二电阻器，
第一晶体管和第二晶体管，其在所述第一节点处耦合在一起并且耦合到所述第一偏置电路，
第三晶体管和第四晶体管，其在所述第二节点处耦合在一起并且耦合到所述第二偏置电路，
其中所述第二晶体管和所述第四晶体管在第三节点处耦合在一起，所述第一晶体管和所述第三晶体管在第四节点处耦合在一起，所述第一电阻器耦合到所述第四节点并且耦合到电源电压节点，并且所述第二电阻器耦合到所述第三节点并且耦合到所述电源电压节点；以及
变压器，其被耦合以接收放大器输出信号并且耦合到所述混频器，所述变压器包含初级绕组和次级绕组，其中所述初级绕组被耦合以接收所述放大器输出信号并且耦合到电源电压，并且所述次级绕组在所述第一节点处耦合到所述混频器和所述第一偏置电路，并且在所述第二节点处耦合到所述混频器和所述第二偏置电路。


2.根据权利要求1所述的下变频器，其中所述第一偏置电路还包含耦合到所述第一偏置晶体管和所述第一节点的第一滤波器，并且所述第二偏置电路还包含耦合到所述第二偏置晶体管和所述第二节点的第二滤波器。


3.根据权利要求2所述的下变频器，其中所述第一滤波器包含耦合到所述第一节点和第一电容器的第一电感器，并且所述第一电容器还耦合到接地节点，并且所述第二滤波器包含耦合到所述第二节点和第二电容器的第二电感器，并且所述第二电容器还耦合到所述接地节点。


4.根据权利要求2所述的下变频器，其中所述第一滤波器和所述第二滤波器与所述混频器位于相同的半导体管芯上。


5.根据权利要求1所述的下变频器，其中所述第一晶体管的基极端子和所述第四晶体管的基极端子被耦合以从振荡器接收第一信号，并且所述第二晶体管的基极端子和所述第三晶体管的基极端子被耦合以从所述振荡器接收第二信号。


6.根据权利要求1所述的下变频器，还包含振荡器，所述振荡器用于向所述第一晶体管和所述第四晶体管的基极端子提供第一振荡器信号，并且向所述第二晶体管和所述第三晶体管的基极端子提供第二振荡器信号，其中所述振荡器与所述下变频器位于相同的半导体管芯上。


7.根据权利要求1所述的下变频器，其中在所述第三节点和所述第四节点处输出中频信号的电压。


8.一种下变频器，其包含：
放大器，其被耦合以接收射频输入信号并产生放大的输出信号；
第一偏置电路，其包括第一偏置晶体管和第一节点，所述第一节点被配置为耦合到混频器；
第二偏置电路，其包括第二偏置晶体管和第二节点，所述第二节点被配置为耦合到所述混频器；以及
变压器，其包含初级绕组和次级绕组，其中所述初级绕组耦合到所述放大器并耦合到电源电压节点，并且次级绕组在所述第一节点处耦合到所述第一偏置电路并且在所述第二节点处耦合到所述第二偏置电路。


9.根据权利要求8所述的下变频器，还包含所述混频器，所述混频器包含：
第一电阻器；
第二电阻器；
第一晶体管和第二晶体管，其在所述第一节点处耦合到所述第一偏置电路；以及
第三晶体管和第四晶体管，其在所述第二节点处耦合到所述第二偏置...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·达瓦赫卡，A·巴蒂亚，S·玛克赫吉，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US