具有本地振荡器泄漏补偿的多核心混频器制造技术

本公开涉及具有本地振荡器泄漏补偿的多核心混频器。示例性混频器包括第一双平衡混频器核心和第二双平衡混频器。第一双平衡混频器可以包括差分输出节点，并且可以被配置为将第一输入信号与第一本地振荡器信号混合。第二双平衡混频器核心可以包括第二差分输出节点，并且可以被配置为将第二输入信号与第二本地振荡器信号混合。所述第二输入信号可以与所述第一输入信号异相大约180°。所述第二本地振荡器信号可以与所述第一本地振荡器信号异相大约180°。差分输出节点可以电连接到第二差分输出节点，并且第一双平衡混频器核心和第二双平衡混频器核心可以被布置为补偿本地振荡器泄漏。

Multi core mixer with local oscillator leakage compensation

【技术实现步骤摘要】
具有本地振荡器泄漏补偿的多核心混频器
所描述的技术一般涉及电子设备，更具体地说涉及混频器。
技术介绍
混频器通常用于各种电路，例如射频(RF)接收器和发送器，用于诸如下变频或上变频的功能。通常，对于混频器，如二极管环混频器或场效应晶体管(FET)环混频器，本地振荡器(LO)泄漏会破坏混频器输出信号的纯度，例如交叉调制、减敏、谐波产生、增益压缩和/或信噪比和失真率(SNDR)的降低。由于混频器元件的各种固有特性，例如物理布局、信号交叉、元件干扰、以及混频器设计中的各种其他设计考虑和权衡，减少混频器中的LO泄漏可以是具有挑战性的。
技术实现思路
权利要求中描述的创新各自具有若干方面，其中没有一个方面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。在一些方面，公开了一种具有本地振荡器泄漏补偿的混频器。混频器包括：包括差分输出节点的第一双平衡混频器核心，所述第一双平衡混频器核心被配置为将第一输入信号与第一本地振荡器信号混合。混频器还包括：包括第二差分输出节点的第二双平衡混频器核心，所述第二双平衡混频器核心被配置为将第二输入信号与第二本地振荡器信号混合，所述第二输入信号与所述第一输入信号异相大约180°，并且所述第二本地振荡器信号与所述第一本地振荡器信号异相大约180°。所述差分输出节点电连接到所述第二差分输出节点。所述第一双平衡混频器核心和所述第二双平衡混频器核心被布置成补偿所述本地振荡器泄漏。在另一方面，公开一种具有本地振荡器泄漏补偿的发送器。发送器包括：多核心混频器，被配置为上变频输入信号并提供射频输出信号。多核心混频器包括：第一双平衡混频器核心，被配置为将第一输入信号与第一本地振荡器信号混合。多核心混频器还包括：第二双平衡混频器核心，被配置为将第二输入信号与第二本地振荡器信号混合，所述第二输入信号与所述第一输入信号异相大约180°，并且所述第二本地振荡器信号与所述第一本地振荡器信号异相大约180°。所述多核心混频器被配置为通过至少将来自所述第一双平衡混频器的第一输出信号与来自所述第二双平衡混频器的第二输出信号组合以产生射频输出信号，以便补偿本地振荡器泄漏。射频放大器包括耦合到所述多核心混频器的输出的输入。在另外方面，公开一种使用本地振荡器泄漏补偿混合信号的方法。该方法包括：向第一双平衡混频器核心提供第一本地振荡器信号，并且向第二双平衡混频器核心提供第二本地振荡器信号，其中所述第二本地振荡器信号与所述第一本地振荡器信号异相大约180°。该方法还包括：使用所述第一双平衡混频器核心将第一输入信号和所述第一本地振荡器信号混合，以产生第一差分输出信号。该方法还包括：使用所述第二双平衡混频器核心将第二输入信号和所述第二本地振荡器信号混合，以产生第二差分输出信号，其中所述第二输入信号与所述第一输入信号异相大约180°。该方法还包括：将所述第一差分输出信号与所述第二差分输出信号组合以补偿本地振荡器泄漏。附图说明提供以下附图和本文中的相关描述是为了说明本公开的具体实施方案，而不是限制性的。图1A是根据一个实施方案的在发送器中在此公开的技术的示例实现的图。图1B是根据一个实施方案的在接收器中的本文公开的技术的另一示例实现的图。图2示出了直接变换发送器的示意图。图3示出了根据一个实施方案的双平衡单核混频器的框图。图4A示出了根据一个实施方案的双核心双平衡混频器的示意图。图4B是根据一个实施方案的图4A的双核心双平衡混频器的框图，示出了通过混频器和射频(RF)输出的本地振荡器(LO)馈通分量。图5是根据实施方案的示例双核心双平衡混频器的框图和示意图。具体实施方式某些实施方案的以下详细描述呈现了特定实施方案的各种描述。然而，这里描述的创新可以以多种不同的方式实施，例如，如权利要求所限定和覆盖的。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。应该理解，图中所示的元件不一定按比例绘制。此外，应当理解，某些实施方案可以包括比图中所示的元件更多的元件和/或图中所示的元件的子集。此外，一些实施方案可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适组合。混频器，例如双平衡混频器，可以将本地振荡器泄漏引入发送器或接收器。例如，信号路由中的布局不匹配可能导致混频器中的本地振荡器馈通。本地振荡器信号幅度和/或相位不匹配也可能导致本地振荡器泄漏。本地振荡器泄漏可能难以抑制。补偿本地振荡器泄漏的一些技术基于涉及相对长的校准时间的校准电路。在一些技术中，校准设置对于不同的频带可以是不同的。因此，需要改进的本地振荡器泄漏补偿。本公开的方面涉及使用多核心双平衡混频器补偿本地振荡器泄漏。一对双平衡混频器核心可以接收彼此异相180°的本地振荡器信号和彼此异相180°的输入信号。该对的每个双平衡混合器核心都可以具有异相180°的本地振荡器泄漏。可以组合这对双平衡混频器核心的输出。这可能导致来自该对双平衡混频器内核心的每个内核心的本地振荡器泄漏被取消。因此，这种多核心双平衡混频器可以补偿本地振荡器泄漏。在多核心双平衡混频器中，一对混频器核心可以具有关于线基本对称的布局，以补偿布局不匹配。这里公开的本地振荡器泄漏补偿可以在混频器的各种频带和/或整个带宽上有效。许多混频器可以利用中频(IF)和/或射频(RF)滤波来补偿RF前端缺陷。例如，RF前端缺陷可能由IQ失配或不平衡、本地振荡器(LO)泄漏、直流(DC)偏移等或其任何组合引起。这种RF前端缺陷可能破坏混频器中相应信号的频谱纯度。在使用这种混频器的通信系统中，RF前端缺陷可能导致更高的误码率(BER)。在宽带通信系统中，缺陷可能是有问题的，尤其是在采用增加的分量缩放和集成来生成混频器和发送器系统的片上系统(SoC)实现的情况下。这种SoC实现可以引入关于各种分量的信号和/或相应质量的附加严格规范。虽然IF和/或RF滤波可以补偿RF前端缺陷(例如，在超外差发送器和接收器架构中)，但是这种滤波可能增加用于通信架构的混频器所需的部件数量、成本和复杂性。随着跨多个频带和/或多个标准操作的通信电路越来越受欢迎和需求，减少对RF滤波的依赖降低了通信电路所涉及的复杂性。直接转换和低IF架构由于具有提供相对低功耗和相对高级集成的潜力而受到越来越多的关注。然而，其他技术可能更适合于处理导致RF前端缺陷的系统损伤。例如，非对称电路布局可以减少混频器中电容器的不匹配并改善RF-LO隔离。另外，双核心IQ混频器拓扑结构可以减少直通LO馈通，否则该直通LO馈通会由于通过核心的信号路由中的混频器电路布局不匹配而产生，同时还降低LO信号幅度和相位失配。基于双核心IQ混频器拓扑的示例混频器在下面描述，例如在图4A-5中。示例混频器包括双平衡多核心拓扑。这种双平衡多核心混频器可受益于增加的线性度和/或改进的RF前端缺陷抑制以及混频器端口之间的改善的隔离。改进的隔离和抑制缺陷可导致用这些混频器产生的传输可具有较少的噪声和其他缺陷。虽然这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有本地振荡器泄漏补偿的混频器，该混频器包括：/n包括差分输出节点的第一双平衡混频器核心，所述第一双平衡混频器核心被配置为将第一输入信号与第一本地振荡器信号混合；和/n包括第二差分输出节点的第二双平衡混频器核心，所述第二双平衡混频器核心被配置为将第二输入信号与第二本地振荡器信号混合，所述第二输入信号与所述第一输入信号异相大约180°，并且所述第二本地振荡器信号与所述第一本地振荡器信号异相大约180°；/n其中所述差分输出节点电连接到所述第二差分输出节点，并且所述第一双平衡混频器核心和所述第二双平衡混频器核心被布置成补偿所述本地振荡器泄漏。/n

【技术特征摘要】
20181010 US 16/156,6691.一种具有本地振荡器泄漏补偿的混频器，该混频器包括：
包括差分输出节点的第一双平衡混频器核心，所述第一双平衡混频器核心被配置为将第一输入信号与第一本地振荡器信号混合；和
包括第二差分输出节点的第二双平衡混频器核心，所述第二双平衡混频器核心被配置为将第二输入信号与第二本地振荡器信号混合，所述第二输入信号与所述第一输入信号异相大约180°，并且所述第二本地振荡器信号与所述第一本地振荡器信号异相大约180°；
其中所述差分输出节点电连接到所述第二差分输出节点，并且所述第一双平衡混频器核心和所述第二双平衡混频器核心被布置成补偿所述本地振荡器泄漏。


2.权利要求1所述的混频器，其中所述第一双平衡混频器核心和所述第二双平衡混频器核心的差分输出节点被配置为提供差分射频信号。


3.权利要求2所述的混频器，进一步包括组合器，被配置为将所述差分射频信号与由另一对双平衡混频器核心提供的另一差分射频信号组合，所述另一对双平衡混频器核心将所述第一和第二输入信号与所述第三和第四本地振荡器信号混合，所述第三和第四本地振荡器信号彼此异相大约180°并且分别与所述第一和第二本地振荡器信号至少部分异相。


4.权利要求3所述的混频器，其中所述组合器是Wilkinson组合器电路。


5.权利要求1所述的混频器，其中所述第一双平衡混频器核心具有第一布局，所述第二双平衡混频器核心具有第二布局，并且所述第一布局和所述第二布局被布置为使得所述本地振荡器泄漏减少。


6.权利要求5所述的混频器，其中所述第一和第二布局基本上是彼此的镜像，并且有助于由所述第一双平衡混频器核心产生的第一本地振荡器泄漏信号和由所述第二双平衡混频器核心产生的第二本地振荡器泄漏信号的值基本上相等并且符号相反。


7.权利要求1所述的混频器，其中所述混频器是无源混频器。


8.一种具有本地振荡器泄漏补偿的发送器，所述发送器包括：
多核心混频器，被配置为上变频输入信号并提供射频输出信号，所述多核心混频器包括：
第一双平衡混频器核心，被配置为将第一输入信号与第一本地振荡器信号混合；和
第二双平衡混频器核心，被配置为将第二输入信号与第二本地振荡器信号混合，所述第二输入信号与所述第一输入信号异相大约180°，并且所述第二本地振荡器信号与所述第一本地振荡器信号异相大约180°；
其中所述多核心混频器被配置为通过至少将来自所述第一双平衡混频器的第一输出信号与来自所述第二双平衡混频器的第二输出信号组合以产生射频输出信号，以便补偿本地振荡器泄漏；和
射频放大器，包括耦合到所述多核心混频器的输出的输入。


9.权利要求8所述的发送器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·R·S·埃兹，A·E·E·M·阿麦，
申请(专利权)人：亚德诺半导体无限责任公司，
类型：发明
国别省市：百慕大;BM