一种5G毫米波双频带双模混频器及无线通信终端制造技术

本发明专利技术属于无线通信技术领域，公开了一种5G毫米波双频带双模混频器及无线通信终端，所述5G毫米波双频带双模混频器中第一MOS管通过漏极与第二MOS管和第三MOS管的源极相连，第一MOS管通过漏极与第四MOS管的漏极连接；第二MOS管通过栅极与第一电容一端连接，第一电容另一端与第三MOS管的漏极连接；第三MOS管通过栅极与第二电容一端连接，第二电容另一端与第二MOS管的漏极连接。本发明专利技术基于单平衡混频器结构，具有本振基波混频和本振二次谐波混频两种混频模式，通过差模和共模的提取，输出中频，使用一个混频器实现了两个频带信号的下变频，抑制了两个频带信号之间的相互干扰，不会引入较大的功率、面积消耗。面积消耗。面积消耗。

A 5g millimeter wave dual band dual-mode mixer and wireless communication terminal

【技术实现步骤摘要】
一种5G毫米波双频带双模混频器及无线通信终端


[0001]本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种5G毫米波双频带双模混频器及无线通信终端。

技术介绍

[0002]目前，在5G毫米波技术的应用中，需要射频芯片同时处理27GHz和39GHz两个频率附近的射频信息，实现双频带的收发通信。对于接收机芯片，不仅需要能够同时放大两个频带的信号，还需要采取合适的变频方式，将两个频带的射频信号互不干扰地下变频到中频信号。以中国的5G毫米波频段24.25
‑
27.5GHz和37.5
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42.5GHz为例，采用单频点本振的变频方式，若本振频率小于24.25GHz，则双频带下变频后，中频的上限将超过42.5GHz
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24.25GHz＝18.25GHz，中频过高增加中频链路的设计难度；若本振频率位于两个频带之间，则会引入镜频问题，在频谱上关于本振频率对称的两个频率会下变频到同一个频率的中频，造成两组信号相互混叠，影响了后续的信号解调。因此，对于双频带接收机的下变频，需要减轻中频和本振的带宽设计压力，同时，避免镜频问题。常见的实现方案主要是Hartley结构接收机的改变形式，如图2所示。图中的结构为Hartley结构接收机改变形式后的双频带下变频方案。以5G应用中27GHz和39GHz两个射频频率的输入为例；在射频信号到中频信号的变化中，27GHz信号为黑色，39GHz信号为灰色。两个射频信号分别输入上下两个混频器，33GHz的本振信号通过一个正交发生器分成相位
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90
°
和0
°
的两路，分别输入上下两个混频器。对于上面的混频器，33GHz相位
‑
90
°
的信号减去27GHz相位0
°
的信号，混频得到6GHz相位
‑
90
°
的中频信号；39GHz相位0
°
的信号减去33GHz相位
‑
90
°
的信号，得到6GHz相位90
°
的中频信号。上面的混频器输出经过一个90
°
移相器，可以得到两个相位分别为
‑
180
°
和0
°
的6GHz中频信号。下面的混频器由于本振信号相位为0
°
，所以27GHz和39GHz的信号都会下变频得到6GHz相位为0
°
的信号。之后上下两路信号进行合路，当两路信息相加时，27GHz变频得到的中频信号相位相反，所以相互抵消，被抑制了，39GHz变频得到的中频信号相位都是0
°
，所以可以合并输出；当两路信息相减时，27GHz变频得到的中频信号相位相同，所以可以合并输出，39GHz变频得到的中频信号相位都是0
°
，相减后抵消掉，所以被抑制了。同理类比到27GHz和39GHz附近频段内的其它频点，都可以使用此结构在下变频的同时，实现镜频抑制。上述的一种下变频方案虽然可以实现双频带下变频，并且能够镜像抑制，但是仍然存在很多问题，相应的缺点如下：(1)版图面积较大，布局布线较复杂。这种方案需要把信号分成上下两路，分别进行混频和移相，每一路有各自的匹配网络，结合本振端引入的正交发生器，整个下变频模块的版图占用面积会很大。版图绘制过程中需要保证上下两个三端口混频器的走线非常平衡，本振输入混频器的信号通常需要是差分的，这些都会导致版图的布局布线非常复杂。(2)对本振信号的功率需求较大。这一方案需要同时驱动上下两个混频器，比原本的本振功率高3dBm，并且片上做毫米波频段的正交发生器会引入较大的损耗，为了补偿这一损耗，本振功率需要进一步提高3dBm以上。因此，此方案需要较大的本振信号功率，这会增大本振链路的设计压力、增加功耗。(3)加工误差容易恶化镜频抑制度。这一方案非常依赖本
振正交发生器和中频90
°
移相器的性能，这其中所使用的电容、电感或其它耦合结构，对工艺加工非常敏感，容易在加工过程中引入误差。正交发生器加工后可能产生额外的附加相移、幅度不平衡性，90
°
移相器加工后可能引入附加相移、附加插损。这些幅度、相位和误差会使得两路信号在输出端加减时无法做到完全抵消，进而恶化镜频抑制度。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术版图面积较大，布局布线较复杂；同时对本振信号的功率需求较大，加工误差容易恶化镜频抑制度。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种5G毫米波双频带双模混频器及无线通信终端。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种5G毫米波双频带双模混频器，所述5G毫米波双频带双模混频器设置有第一MOS管；第一MOS管通过漏极与第二MOS管和第三MOS管的源极相连，第一MOS管通过漏极与第四MOS管的漏极连接；
[0006]第二MOS管通过栅极与第一电容一端连接，第一电容另一端与第三MOS管的漏极连接；
[0007]第三MOS管通过栅极与第二电容一端连接，第二电容另一端与第二MOS管的漏极连接。
[0008]进一步，所述第一MOS管通过源极接地，第一MOS管通过栅极接射频输入信号，第四MOS管通过源极接Vdd，第四MOS管通过栅极接偏置电压Vb1。
[0009]进一步，所述第二MOS管和第三MOS管通过栅极分别连接本振信号的正负端，第二MOS管和第三MOS管通过漏极分别接入变压器的初级线圈的两个端口。
[0010]进一步，所述变压器通过初级线圈的中心抽头串联第一电感后接入Vdd，次级线圈的中心抽头接地，次级线圈两侧的端口分别连接第五MOS管和第六MOS管的源极。
[0011]进一步，所述第六MOS管通过栅极接偏置电压Vb2，第六MOS管通过漏极接第八MOS管的漏极。
[0012]进一步，所述第五MOS管通过栅极接偏置电压Vb2，第五MOS管通过漏极接第七MOS管的漏极、第七MOS管的栅极和第八MOS管的栅极。
[0013]进一步，所述第七MOS管和第八MOS管通过源极接Vdd。
[0014]进一步，所述第六MOS管通过漏极与第四电容一端连接，第四电容另一端串联第二电感接入单刀双掷开关的第一个输入端。
[0015]进一步，所述变压器通过初级线圈的中心抽头与第三电容一端连接，第三电容另一端连接单刀双掷开关的第二个输入端，单刀双掷开关的输出端接入中频输出端口。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供一种5G毫米波通信的接收机芯片，所述5G毫米波通信的接收机芯片包含所述的5G毫米波双频带双模混频器，所述5G毫米波通信的接收机芯片同时工作覆盖27和39GHz附近的两个毫米波频带。
[0017]本专利技术的另一目的在于提供一种无线通信终端，所述无线通信终端安装有权利要求1～8任意一项所述的5G毫米波双频带双模混频器。
[0018]结合上述的技术方案和解决的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5G毫米波双频带双模混频器，其特征在于，所述5G毫米波双频带双模混频器设置有：第一MOS管；第一MOS管通过漏极与第二MOS管和第三MOS管的源极相连，第一MOS管通过漏极与第四MOS管的漏极连接；第二MOS管通过栅极与第一电容一端连接，第一电容另一端与第三MOS管的漏极连接；第三MOS管通过栅极与第二电容一端连接，第二电容另一端与第二MOS管的漏极连接。2.如权利要求1所述5G毫米波双频带双模混频器，其特征在于，所述第一MOS管通过源极接地，第一MOS管通过栅极接射频输入信号，第四MOS管通过源极接Vdd，第四MOS管通过栅极接偏置电压Vb1。3.如权利要求1所述5G毫米波双频带双模混频器，其特征在于，所述第二MOS管和第三MOS管通过栅极分别连接本振信号的正负端，第二MOS管和第三MOS管通过漏极分别接入变压器的初级线圈的两个端口。4.如权利要求3所述5G毫米波双频带双模混频器，其特征在于，所述变压器通过初级线圈的中心抽头串联第一电感后接入Vdd，次级线圈的中心抽头接地，次级线圈两侧的端口分别连接第五MOS管和第六MOS管的源极。5.如权利要求4所述5G毫米波双频带双模混频器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘润宇，余益明，
申请(专利权)人：成都通量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：