一种宽带高基波抑制双平衡自混频结构毫米波四倍频器制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带高基波抑制双平衡自混频结构毫米波四倍频器，包括三次谐波倍频单元、双平衡环型混频单元以及三个变压器。输入信号由第一级变压器转成差分信号注入到倍频单元中，并分一路信号作为混频单元的本振。倍频单元输出差分信号，由第二级变压器差分转差分将三次谐波作为中频注入到混频单元的源级。混频单元将基波和三次谐波进行混频，产生四次谐波由混频单元的漏级以差分模式引出，第三级变压器差分转单端将四次谐波输出。本发明专利技术采用双平衡环型混频单元，该单元对于本振和中频泄露皆有较好的抑制度，且采用了基波与三次谐波混频方案，解决了自混频结构三倍频器产生基频混频产物的问题，大幅提高自混频结构倍频器基波抑制度。器基波抑制度。器基波抑制度。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带高基波抑制双平衡自混频结构毫米波四倍频器


[0001]本专利技术涉及一种毫米波倍频器和混频器集成电路，尤其涉及一种宽带高基波抑制双平衡自混频结构毫米波四倍频器。

技术介绍

[0002]5G移动通信的商业化正在如火如荼的进行，相比较4G移动通信而言，它有着更大的带宽、更低的通信时延和更高的通信速率。根据香农定理，如若要提高通信系统的信道容量，需通过提高系统信噪比或者带宽实现。学界和工业界对于移动通信领域数十年的研究开发已使得射频频谱资源极度紧张，因此将目光聚焦到有着较为丰富频谱资源的毫米波频段。在具有同样的相对带宽条件下，毫米波频段的绝对带宽是4G通信频段的数十倍，如若忽略系统信噪比恶化，毫米波通信系统的信道容量也将是4G通信系统的数十倍。一定程度上，5G移动通信的研究重点是针对毫米波频段的频谱资源进行开发，而其相比于4G通信系统的优点，也是毫米波频段所带来的本征特点。然而，虽然该频段对于通信系统而言有着诸多益处，同时也带来了更多的挑战。
[0003]5G毫米波移动通信系统的其中一个主要挑战是研制宽带低相位噪声毫米波频率源。毫米波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带高基波抑制双平衡自混频结构毫米波四倍频器，其特征在于，包括输入匹配网络（1）、三次谐波倍频单元（2）、级间匹配网络（3）、双平衡环型混频单元（4）、输出匹配网络（5）；所述输入匹配网络（1）用于将单端输入的基波信号转换成两路差分信号后注入到所述三次谐波倍频单元（2）中，同时功分一路信号作为所述双平衡环型混频单元（4）的本振信号；所述三次谐波倍频单元（2）用于输出包含各次谐波的差分信号，再由所述级间匹配网络（3）通过差分转差分的功能生成三次谐波信号，并注入到所述双平衡环型混频单元（4）的源级，作为混频单元的中频信号；所述双平衡环型混频单元（4）用于将基波信号和三次谐波信号进行混频来产生四次谐波信号，并由双平衡环型混频单元（4）的漏级以差分模式引出；所述输出匹配网络（5）用于通过差分转单端的功能将四次谐波信号输出。2.根据权利要求1所述的宽带高基波抑制双平衡自混频结构毫米波四倍频器，其特征在于，所述输出匹配网络（5）包括用于抑制二倍频信号的二次谐波反射器，所述级间匹配网络（3）包括基波反射器。3.根据权利要求1或2所述的宽带高基波抑制双平衡自混频结构毫米波四倍频器，其特征在于，所述输入匹配网络（1）包括括电容C1、变压器XFMR
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1、电容C2、电感L1以及电感L2；电容C1的正端接输入信号线，负端接地；变压器XFMR
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1的初级线圈正端接信号线，负端接地，变压器XFMR
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1的次级线圈的中间抽头处加载晶体管栅极偏置电压Vbias；电容C2跨接在变压器XFMR
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1的次级线圈的两端，两端信号幅度相同相位相反；电感L1和电感L2分别串联在差分信号线两端，正端连接变压器XFMR
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1两个输出端，负端连接所述三次谐波倍频单元（2）。4.根据权利要求3所述的宽带高基波抑制双平衡自混频结构毫米波四倍频器，其特征在于，所述三次谐波倍频单元（2）包括电感L3、电感L4、电感L5和电感L6、晶体管Q1、晶体管Q2、电容C3以及电容C4；电感L3的正端与所述电感L1的负端相连，负端与晶体管Q1的栅极相连；电感L4的正端与所述电感L2的负端相连，负端与晶体管Q2的栅极相连；电感L5的正端与晶体管Q1的源级相连，负端接地；电感L6的正端与晶体管Q2的源级相连，负端接地；所述电感L3和电感L5之间逆耦合，电感L4和电感L6之间逆耦合，分别构成基于变压器的跨导增强结构；电容C3的正端与晶体管Q1的栅极相连，负端与晶体管Q2的漏级相连；电容C4的正端与晶体管Q2的栅极相连，负端与晶体管Q1的漏级相连；所述电容C3和电容C4交叉跨接在晶体管Q1和晶体管Q2的栅极和漏级，构成基于中和电容的跨导增强结构。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡三明，林震，沈一竹，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：