偏置电压生成电路、方法及无源混频器技术

本申请公开了一种偏置电压生成电路、方法及无源混频器。其中，偏置电压生成电路设置在无源混频器中，包括：射频转换电路和电平转换电路；所述射频转换电路，用于将所述无源混频器的输入信号转换为直流信号，并向所述电平转换电路输出转换后的直流信号；所述电平转换电路，用于利用所述转换后的直流信号生成偏置电压，并向所述无源混频器的栅极直流偏置电路输出所述偏置电压，以使所述栅极直流偏置电路向所述无源混频器的目标晶体管的栅极输出的电压大于所述目标晶体管的阈值电压，致使所述目标晶体管一直处于导通状态。标晶体管一直处于导通状态。标晶体管一直处于导通状态。

【技术实现步骤摘要】
偏置电压生成电路、方法及无源混频器


[0001]本申请涉及无线电领域，尤其涉及一种偏置电压生成电路、方法及无源混频器。

技术介绍

[0002]经典的无源混频器的电路结构如图1所示，主要包括用于实现频率搬移功能的N型金属氧化物半导体(NMOS，N
‑
Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor)晶体管(也可以称为NMOS管)，栅极(可以表示为G)、漏极(可以表示为D)和源极(可以表示为S)各自对应的用于隔离直流电的电容(可以简称为隔直电容)C
G
、C
D
和C
S
，以及栅极、漏极和源极各自对应的用于对输入的偏置电压进行分压处理的直流偏置电路Z
G
、Z
D
和Z
S
。无源混频器用于混频的输入信号(中心频率可以表示为F
IN
)与本振信号(中心频率可以表示为F
LO
)施加到NMOS晶体管时，在导通状态下，NMOS晶体管会将用于混频的输入信号的中心频率从F
IN
搬移到F
IN
+F
LO
或F
IN
‑
F
LO
；在关闭状态下，用于混频的输入信号无法通过NMOS晶体管，此时无源混频器的输出信号为0。
[0003]相关技术中，NMOS晶体管长时间处于关闭状态，导致无源混频器存在较高的插入损耗。

技术实现思路

[0004]为解决相关技术问题，本申请实施例提供一种偏置电压生成电路、方法及无源混频器。
[0005]本申请实施例的技术方案是这样实现的：
[0006]本申请实施例提供了一种偏置电压生成电路，设置在无源混频器中，包括：射频转换电路和电平转换电路；其中，
[0007]所述射频转换电路，用于将所述无源混频器的输入信号转换为直流信号，并向所述电平转换电路输出转换后的直流信号；
[0008]所述电平转换电路，用于利用所述转换后的直流信号生成偏置电压，并向所述无源混频器的栅极直流偏置电路输出所述偏置电压，以使所述栅极直流偏置电路向所述无源混频器的目标晶体管的栅极输出的电压大于所述目标晶体管的阈值电压，致使所述目标晶体管一直处于导通状态。
[0009]上述方案中，所述无源混频器的输入信号包括本振信号或用于混频的输入信号；所述偏置电压生成电路，还包括：
[0010]分配电路，用于利用所述本振信号或所述用于混频的输入信号，获得目标信号，并向所述射频转换电路输出所述目标信号；
[0011]所述射频转换电路，用于将所述目标信号转换为直流信号。
[0012]上述方案中，在利用所述本振信号获得所述目标信号的情况下，所述分配电路，用于将所述本振信号分配成用于混频的子信号和所述目标信号，并向所述目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号；所述用于混频的子信号和所述目标信号的功率相同或不同。
[0013]上述方案中，所述无源混频器的结构包含单平衡结构；所述分配电路，包括：第一
巴伦电路、第一分配子电路和第二分配子电路；所述射频转换电路，包括：第一射频转换子电路和第二射频转换子电路；所述电平转换电路，包括：第一电平转换子电路和第二电平转换子电路；其中，
[0014]所述第一巴伦电路，用于将所述本振信号转换为差分的两个信号，得到第一中间信号和第二中间信号；向所述第一分配子电路输出所述第一中间信号，并向所述第二分配子电路输出所述第二中间信号；
[0015]所述第一分配子电路，用于将所述第一中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第一射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第一射频转换子电路和所述第一电平转换子电路使所述无源混频器中对应的一个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号；
[0016]所述第二分配子电路，用于将所述第二中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第二射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第二射频转换子电路和所述第二电平转换子电路使所述无源混频器中对应的另一个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号。
[0017]上述方案中，所述无源混频器的结构包含单平衡结构；所述分配电路，包括：第三分配子电路和第二巴伦电路；所述射频转换电路，包括：第三射频转换子电路和第四射频转换子电路；所述电平转换电路，包括：第三电平转换子电路和第四电平转换子电路；其中，
[0018]所述第三分配子电路，用于将所述本振信号分配成第三中间信号和两个目标信号；向所述第二巴伦电路输出所述第三中间信号；并分别向所述第三射频转换子电路和所述第四射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第三射频转换子电路和所述第三电平转换子电路使所述无源混频器中对应的一个目标晶体管一直处于导通状态，并通过所述第四射频转换子电路和所述第四电平转换子电路使所述无源混频器中对应的另一个目标晶体管一直处于导通状态；
[0019]所述第二巴伦电路，用于将所述第三中间信号转换为差分的两个信号，得到两个用于混频的子信号；并分别向所述无源混频器中对应的两个目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号。
[0020]上述方案中，所述无源混频器的结构包含双平衡结构；所述分配电路，包括：第三巴伦电路、第四分配子电路、第五分配子电路、第六分配子电路、第七分配子电路、第八分配子电路和第九分配子电路；所述射频转换电路，包括：第五射频转换子电路、第六射频转换子电路、第七射频转换子电路和第八射频转换子电路；所述电平转换电路，包括：第五电平转换子电路、第六电平转换子电路、第七电平转换子电路和第八电平转换子电路；其中，
[0021]所述第三巴伦电路，用于将所述本振信号转换为差分的两个信号，得到第四中间信号和第五中间信号；向所述第四分配子电路输出所述第四中间信号，并向所述第五分配子电路输出所述第五中间信号；
[0022]所述第四分配子电路，用于将所述第四中间信号分配成第六中间信号和第七中间信号；向所述第六分配子电路输出所述第六中间信号，并向所述第七分配子电路输出所述第七中间信号；
[0023]所述第五分配子电路，用于将所述第五中间信号分配成第八中间信号和第九中间信号；向所述第八分配子电路输出所述第八中间信号，并向所述第九分配子电路输出所述
第九中间信号；
[0024]所述第六分配子电路，用于将所述第六中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第五射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第五射频转换子电路和所述第五电平转换子电路使所述无源混频器中对应的一个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号；
[0025]所述第七分配子电路，用于将所述第七中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第六射频转换子电路输出生成的目标信号，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏置电压生成电路，其特征在于，设置在无源混频器中，包括：射频转换电路和电平转换电路；其中，所述射频转换电路，用于将所述无源混频器的输入信号转换为直流信号，并向所述电平转换电路输出转换后的直流信号；所述电平转换电路，用于利用所述转换后的直流信号生成偏置电压，并向所述无源混频器的栅极直流偏置电路输出所述偏置电压，以使所述栅极直流偏置电路向所述无源混频器的目标晶体管的栅极输出的电压大于所述目标晶体管的阈值电压，致使所述目标晶体管一直处于导通状态。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述无源混频器的输入信号包括本振信号或用于混频的输入信号；所述偏置电压生成电路，还包括：分配电路，用于利用所述本振信号或所述用于混频的输入信号，获得目标信号，并向所述射频转换电路输出所述目标信号；所述射频转换电路，用于将所述目标信号转换为直流信号。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，在利用所述本振信号获得所述目标信号的情况下，所述分配电路，用于将所述本振信号分配成用于混频的子信号和所述目标信号，并向所述目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号；所述用于混频的子信号和所述目标信号的功率相同或不同。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述无源混频器的结构包含单平衡结构；所述分配电路，包括：第一巴伦电路、第一分配子电路和第二分配子电路；所述射频转换电路，包括：第一射频转换子电路和第二射频转换子电路；所述电平转换电路，包括：第一电平转换子电路和第二电平转换子电路；其中，所述第一巴伦电路，用于将所述本振信号转换为差分的两个信号，得到第一中间信号和第二中间信号；向所述第一分配子电路输出所述第一中间信号，并向所述第二分配子电路输出所述第二中间信号；所述第一分配子电路，用于将所述第一中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第一射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第一射频转换子电路和所述第一电平转换子电路使所述无源混频器中对应的一个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号；所述第二分配子电路，用于将所述第二中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第二射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第二射频转换子电路和所述第二电平转换子电路使所述无源混频器中对应的另一个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号。5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述无源混频器的结构包含单平衡结构；所述分配电路，包括：第三分配子电路和第二巴伦电路；所述射频转换电路，包括：第三射频转换子电路和第四射频转换子电路；所述电平转换电路，包括：第三电平转换子电路和第四电平转换子电路；其中，所述第三分配子电路，用于将所述本振信号分配成第三中间信号和两个目标信号；向所述第二巴伦电路输出所述第三中间信号；并分别向所述第三射频转换子电路和所述第四射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第三射频转换子电路和所述第三电平转
换子电路使所述无源混频器中对应的一个目标晶体管一直处于导通状态，并通过所述第四射频转换子电路和所述第四电平转换子电路使所述无源混频器中对应的另一个目标晶体管一直处于导通状态；所述第二巴伦电路，用于将所述第三中间信号转换为差分的两个信号，得到两个用于混频的子信号；并分别向所述无源混频器中对应的两个目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号。6.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述无源混频器的结构包含双平衡结构；所述分配电路，包括：第三巴伦电路、第四分配子电路、第五分配子电路、第六分配子电路、第七分配子电路、第八分配子电路和第九分配子电路；所述射频转换电路，包括：第五射频转换子电路、第六射频转换子电路、第七射频转换子电路和第八射频转换子电路；所述电平转换电路，包括：第五电平转换子电路、第六电平转换子电路、第七电平转换子电路和第八电平转换子电路；其中，所述第三巴伦电路，用于将所述本振信号转换为差分的两个信号，得到第四中间信号和第五中间信号；向所述第四分配子电路输出所述第四中间信号，并向所述第五分配子电路输出所述第五中间信号；所述第四分配子电路，用于将所述第四中间信号分配成第六中间信号和第七中间信号；向所述第六分配子电路输出所述第六中间信号，并向所述第七分配子电路输出所述第七中间信号；所述第五分配子电路，用于将所述第五中间信号分配成第八中间信号和第九中间信号；向所述第八分配子电路输出所述第八中间信号，并向所述第九分配子电路输出所述第九中间信号；所述第六分配子电路，用于将所述第六中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第五射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第五射频转换子电路和所述第五电平转换子电路使所述无源混频器中对应的一个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号；所述第七分配子电路，用于将所述第七中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第六射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第六射频转换子电路和所述第六电平转换子电路使所述无源混频器中对应的另一个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号；所述第八分配子电路，用于将所述第八中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第七射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第七射频转换子电路和所述第七电平转换子电路使所述无源混频器中对应的第三个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号；所述第九分配子电路，用于将所述第九中间信号分配成用于混频的子信号和目标信号；向所述第八射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第八射频转换子电路和所述第八电平转换子电路使所述无源混频器中对应的第四个目标晶体管一直处于导通状态；并向相应的目标晶体管的栅极输出所述用于混频的子信号。7.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，在利用所述用于混频的输入信号获得所述目标信号的情况下，所述分配电路，用于将所述用于混频的输入信号分配成用于混频的子
信号和所述目标信号，并向所述目标晶体管的漏极输出所述用于混频的子信号；所述用于混频的子信号和所述目标信号的功率不同。8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述无源混频器的结构包含单平衡结构；所述射频转换电路，包括：第九射频转换子电路和第十射频转换子电路；所述电平转换电路，包括：第九电平转换子电路和第十电平转换子电路；其中，所述分配电路，用于将所述用于混频的输入信号分配成两个用于混频的子信号和两个目标信号；分别向所述无源混频器中对应的两个目标晶体管的漏极输出所述用于混频的子信号；并分别向所述第九射频转换子电路和所述第十射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第九射频转换子电路和所述第九电平转换子电路使所述对应的两个目标晶体管中的一个目标晶体管一直处于导通状态，并通过所述第十射频转换子电路和所述第十电平转换子电路使所述对应的两个目标晶体管中的另一个目标晶体管一直处于导通状态。9.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述无源混频器的结构包含双平衡结构；所述分配电路，包括：第四巴伦电路、第十分配子电路和第十一分配子电路；所述射频转换电路，包括：第十一射频转换子电路、第十二射频转换子电路、第十三射频转换子电路和第十四射频转换子电路；所述电平转换电路，包括：第十一电平转换子电路、第十二电平转换子电路、第十三电平转换子电路和第十四电平转换子电路；其中，所述第四巴伦电路，用于将所述用于混频的输入信号转换为差分的两个信号，得到第十中间信号和第十一中间信号；向所述第十分配子电路输出所述第十中间信号，并向所述第十一分配子电路输出所述第十一中间信号；所述第十分配子电路，用于将所述第十中间信号分配成两个用于混频的子信号和两个目标信号；分别向所述无源混频器中对应的两个目标晶体管的漏极输出所述用于混频的子信号；并分别向所述第十一射频转换子电路和所述第十二射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第十一射频转换子电路和所述第十一电平转换子电路使所述对应的两个目标晶体管中的一个目标晶体管一直处于导通状态，并通过所述第十二射频转换子电路和所述第十二电平转换子电路使所述对应的两个目标晶体管中的另一个目标晶体管一直处于导通状态；所述第十一分配子电路，用于将所述第十一中间信号分配成两个用于混频的子信号和两个目标信号；分别向所述无源混频器中对应的另外两个目标晶体管的漏极输出所述用于混频的子信号；并分别向所述第十三射频转换子电路和所述第十四射频转换子电路输出生成的目标信号，以通过所述第十三射频转换子电路和所述第十三电平转换子电路使所述对应的另外两个目标晶体管中的一个目标晶体管一直处于导通状态，并通过所述第十四射频转换子电路和所述第十四电平转换子电路使所述对应的另外两个目标晶体管中的另一个目标晶体管一直处于导通状态。10.一种偏置电压生成方法，其特征在于，应用于无源混频器，包括：偏置电压生成电路的射频转换电路将所述无源混频器的输入信号转换为直流信号，并向所述偏置电压生成电路的电平转换电路输出转换后的直流信号；所述电平转换电路利用所述转换后的直流信号生成偏置电压，并向所述无源混频器的栅极直流偏置电路输出所述偏置电压，以使所述栅极直流偏置电路向所述无源混频器的目标晶体管的栅极输出的电压大于所述目标晶体管的阈值电压，致使所述目标晶体管一直处

【专利技术属性】
技术研发人员：许灵军，王大鹏，李男，丁海煜，黄宇红，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：