用于产生相位正交的射频信号的装置制造方法及图纸

实施例公开了用于产生相位正交的射频信号的装置。集成电子设备包括混频器模块，该混频器模块包括电压/电流跨导级，该电压/电流跨导级包括第一晶体管并连接到包括第二晶体管的混频级，其中该混频级包括：电阻退化电路，该电阻退化电路连接到第二晶体管的源极；以及校准输入端，该校准输入端连接到第二晶体管的栅极并旨在接收可调节的校准电压，并且第一晶体管的源极直接连接到冷电源点。管的源极直接连接到冷电源点。管的源极直接连接到冷电源点。

【技术实现步骤摘要】
用于产生相位正交的射频信号的装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年2月27日提交的法国申请第2001936号的权益，其通过引用结合于此。


[0003]本专利技术的实施例和实现方式涉及产生高频信号，例如但不排他性地大于20GHz，特别是产生用作偏移90
°
的频率转换信号(或本地振荡器信号)的这种信号，旨在允许对接收的射频信号(向下转换)或对打算发射的基带信号(向上转换)进行向下或向上的频率转换。

技术介绍

[0004]在诸如第五代“5G”电信的电信中，要求能够以例如等于28GHz(但不限制该值)的频率产生偏移90
°
的转换信号或本地振荡器的信号。
[0005]已知的解决方案涉及使用压控振荡器产生频率为56GHz的正弦信号，然后使用分频器来获得28GHz的转换信号。
[0006]然而，在电路中以56GHz传播信号并使用分频器在消耗方面是昂贵的解决方案。
[0007]在Curtis Leifso等的题为“A Monolithic 6GHz Quadrature Frequency Doubler With Adjustable Phase Offset”，IEEE Journal of Solid
‑
state circuits,vol.41，N
°
2，2006年2月的文章中，提出了6GHz倍频器，该倍频器允许使用多相滤波器和与加法器和减法器相关联的混频器组合，在输出处传送偏移90
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、频率是输入振荡器信号两倍的两个信号。
[0008]然而，这样的结构不仅占用相当大的表面积，而且在高电源电压(3.3伏)下起作用。而且，每个混频器使用的吉尔伯特单元消耗DC电流，这在噪声方面限制了结构的性能。

技术实现思路

[0009]因此，需要以通常大于20GHz(例如28GHz)的高频产生偏移90
°
的信号，在相位和幅度上具有可接受的不平衡，并且提供低功耗以及所产生的两个信号偏移90
°
的良好精度。
[0010]本专利技术的实施例在电信领域，特别是在5G电话标准技术中具有特别有利但非限制性的用途。
[0011]根据一个实施例，使用混频器模块，该混频器模块包括具有发射极退化的混频级和对混频级的晶体管的栅极电压的调整，以及这样的混频器模块的组合以产生倍频器。
[0012]因此，根据一个方面，提出了一种包括混频器模块的例如集成的电子设备。
[0013]该混频器模块包括电压/电流跨导级，该电压/电流跨导级包括第一晶体管(例如MOS晶体管)，并且连接到包括第二晶体管(例如MOS晶体管)的混频级。
[0014]根据该方面，混频级包括连接到第二晶体管的源极的电阻退化电路、和连接到第二晶体管的栅极并旨在接收可调节校准电压的校准输入。
[0015]此外，第一晶体管的源极直接连接到冷电源点，例如地。
[0016]因此，根据该方面，使用退化的无源混频级。电阻退化电路允许校正90
°
偏移中的静态误差，并且与在电压/电流跨导级的晶体管处具有该退化电路的现有技术的倍频器相反地被放置在混频级。
[0017]此外，通过例如数字校准来调节控制混频级的晶体管的栅极处电压的校准电压允许：
[0018]‑
校正工艺变化对混频器模块的输出信号的相移的影响，以及
[0019]‑
当使用这种混频器模块的组合时，为了形成倍频器，从而以良好的精度获得由倍频器提供的两个输出信号之间90度的相互相移。
[0020]根据一个实施例，跨导级包括连接在第一晶体管的栅极和漏极之间的电流放大器块。
[0021]这样的电流放大器块虽然不是必不可少的，但使得改进电流增益。
[0022]根据一个实施例，跨导级包括第一输入接口，该第一输入接口包括分别连接到两个第一晶体管的栅极的两个第一输入端子。
[0023]此外，混频级包括第二输入接口以及一个输出接口，第二输入接口包括分别连接到两对第二晶体管的栅极的两个第二输入端子，输出接口包括两个输出端子。
[0024]每个输出端子被连接到属于两个不同对的两个第二晶体管。
[0025]根据一个实施例，两个第一输入端子旨在分别接收具有偏移180
°
的正弦形状的两个第一信号。
[0026]两个第二输入端子还旨在分别接收具有偏移180
°
的正弦形状的两个第二信号。
[0027]两个第二信号与两个第一信号相同，或者相对于这两个第一信号偏移90
°
。
[0028]表述“具有正弦形状的信号”包括正弦信号和余弦信号。
[0029]根据一个实施例，使得形成倍频器，该设备包括：
[0030]‑
信号发生器，具有被称为产生端子的两个第一端子，该第一端子被配置为产生偏移180
°
的两个正弦信号，以及两个第二产生端子，被配置为产生偏移180
°
的两个余弦信号，正弦信号和余弦信号具有相同的初始频率，
[0031]‑
第一混频器模块，第一混频器模块的两个第一输入端子和两个第二输入端子分别连接到两个第一产生端子，
[0032]‑
第二混频器模块，第二混频器模块的两个第一输入端子和两个第二输入端子分别连接到两个第二产生端子，
[0033]‑
第一混频器模块的两个输出端子分别连接到第二混频器模块的两个相对的输出端子，以这种方式形成两个第一输出节点，该第一输出节点旨在产生偏移180
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的、频率为初始频率两倍的两个余弦信号，
[0034]‑
第三混频器模块，第三混频器模块的两个第一输入端子分别连接到两个第一产生端子，其两个第二输入端子分别连接到两个第二产生端子，
[0035]‑
第四混频器模块，第四混频器模块的两个第一输入端子分别连接到两个第二产生端子，该两个第二输入端子分别连接到两个第一产生端子，
[0036]‑
第三混频器模块的两个输出端子分别连接到第四混频器模块的两个同源输出端子，以这种方式形成两个第二输出节点，旨在产生偏移180
°
的、频率为初始频率两倍的两个正弦信号。
[0037]因此，在这样的结构中，通过适当地连接各种混频器模块的输出端子，消除了加法器和减法器，混频器模块允许在输出处以射频电流工作。
[0038]根据一个实施例，信号发生器包括源(例如被配置为产生具有所示初始频率的正弦形状的初始信号的压控振荡器)，以及多相滤波器，连接在源的输出端与第一产生端子和第二产生端子之间。
[0039]此外，该设备还有利地包括连接在每个混频器模块的每个第二端子和相应的产生端子之间的电压放大电路。
[0040]这允许将传送到混频级晶体管的信号放大，而不会使正弦信号失真太多。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，包括：混频器模块，包括：电压/电流跨导级，包括第一晶体管；以及混频级，被连接到所述电压/电流跨导级，所述混频级包括：第二晶体管；电阻退化电路，被连接到所述第二晶体管的源极；以及校准输入，被连接到所述第二晶体管的栅极，并且被配置为接收可调节的校准电压，其中所述第一晶体管的源极被直接连接到冷电源点。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述跨导级还包括连接在所述第一晶体管的栅极和漏极之间的电流放大器块。3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述跨导级还包括第一输入接口，所述第一输入接口包括两个第一输入端子，所述两个第一输入端子分别被连接到两个第一晶体管的栅极；以及其中所述混频级还包括：第二输入接口，包括两个第二输入端子，所述两个第二输入端子分别被连接到两对第二晶体管的所述栅极；以及输出接口，包括两个输出端子，每个输出端子被连接到属于两个不同对的两个第二晶体管。4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述两个第一输入端子被配置为分别接收具有偏移180
°
的正弦形状的两个第一信号，其中所述两个第二输入端子被配置为分别接收具有偏移180
°
的正弦形状的两个第二信号，并且其中所述两个第二信号与所述两个第一信号相同或者相对于所述两个第一信号偏移90
°
。5.根据权利要求4所述的电子设备，还包括：信号发生器，具有：两个第一产生端子，被配置为产生偏移180
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的两个第一正弦信号；以及两个第二产生端子，被配置为产生偏移180
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的两个第一余弦信号，所述第一正弦信号和所述第一余弦信号具有相同的初始频率；第一混频器模块，包括：两个第一输入端子和两个第二输入端子，分别被连接到所述两个第一产生端子；第二混频器模块，包括：两个第一输入端子和两个第二输入端子，分别被连接到所述两个第二产生端子；其中所述第一混频器模块的两个输出端子分别被连接到所述第二混频器模块的两个相对的输出端子，从而形成两个第一输出节点，所述两个第一输出节点被配置为产生偏移180
°
的、具有所述初始频率的两倍频率的两个第二余弦信号；第三混频器模块，包括：两个第一输入端子，分别被连接到所述两个第一产生端子；以及两个第二输入端子，分别被连接到所述两个第二产生端子；以及第四混频器模块，包括：两个第一输入端子，分别被连接到所述两个第二产生端子；以及两个第二输入端子，分别被连接到所述两个第一产生端子；其中所述第三混频器模块的两个输出端子分别被连接到所述第四混频器模块的两个同源输出端子，从而形成两个第二输出节点，所述两个第二输出节点被配置为产生偏移
180
°
的、具有所述初始频率的两倍频率的两个第二正弦信号。6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述信号发生器包括：信号源，被配置为产生具有所述初始频率的正弦形状的初始信号；以及多相滤波器，被连接在所述信号源的输出与所述第一产生端子和所述第二产生端子之间；以及其中所述电子设备还包括电压放大电路，所述电压放大电路被连接在每个混频器模块的每个第二端子和对应的产生端子之间。7.根据权利要求5所述的电子设备，还包括校准电路，所述校准电路被配置为：根据在所述第一输出节点和所述第二输出节点处产生的所述第二正弦信号和所述第二余弦信号之间的相移，来调整所述校准电压。8.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述初始频率大于或等于10GHz。9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述初始频率等于14GHz。10.一种通信装置，包括：信号发生器，具有：两个第一产生端子，被配置为产生偏移180
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的两个第一正弦信号；以及两个第二产生端子，被配置为产生偏移180
°
...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：意法半导体ALPS有限公司，
类型：发明
国别省市：