【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于射频集成电路领域，特别涉及一种毫米波抗干扰cmos集成接收机前端电路。
技术介绍
1、数字波束成形是一项关键技术，用于无线通信中的毫米波相控阵和多输入多输出(m imo)系统，旨在提高信号传输效率和系统的可靠性，这项技术通过精密的数字信号处理(dsp)来调整和控制传输信号的方向，以优化信道容量。然而，实施数字波束成形需要高度线性的接收器(rx)，因为它依赖于数字信号处理来处理干扰和优化信号，结果使得干扰信号常常对微波模拟前端的信道造成饱和性的干扰失真，于是，无源混频器(pass ivemixer)前置架构被提出来，不过该接收机由于在下变频之前没有增益，使得噪声性能很差，另一种为低噪声放大器(lna)+有源混频器(act ivemixer)架构，低的噪声系数尤为吸引人，但抗阻塞能力较差。
2、如图1示，文献【1】中，其结构采用混频器前置架构，包含了n-path混频器、跨阻放大器等，其创新之处在于整个架构使用了n-path混频器，通过使用可调的频率来实现阻塞抑制，有更好线性度，但这样的代价却是有更高的nf，其值高达12.5～15.7db。
3、另一方面，文献【2】中其结构采用act ivem ixer和lna架构，其优势在于实现了低的噪声系数，但在抗干扰方面较差，其b1db值为-28.5dbm。
4、现有的接收机一般噪声系数差，或抗阻塞差，且基带的带外衰减度不高，容易导致接收端容易受到带外干扰的影响，影响信号质量。
5、综上所述的问题，为此，我们提供了一种毫米波抗干扰cm
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种毫米波抗干扰cmos集成接收机前端电路，解决了现有的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种毫米波抗干扰cmos集成接收机前端电路，包括：低噪声跨导放大电路gm、无源混频器、跨阻放大器、本振信号驱动器；
4、所述低噪声跨导放大电路包括：pmos管m1、nmos管m2、nmos管m3、nmos管m4、电容c1、变压器t1、电阻r6；
5、所述跨阻放大器包含第一、二跨阻放大器第一级且结构相同，第一、二跨阻放大器第二级且结构相同，所述跨阻放大器包括：电容ctia1、电容ctia2、电容ctia3、电容ctia4、电容cf1、电容cf2、电阻rtia2、电阻rtia1、电阻rtia3、电阻rtia4、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、第一、二级基带t ia单元；
6、所述无源混频器包含第一、第二无源混频器；
7、所述无源混频器结构相同，均包括：nmos管m18、nmos管m19、nmos管m21、nmos管m21、电容c6、电容c7、电阻r7、电阻r8；
8、所述本振信号驱动器包含正交混合器qh和lo驱动器；
9、输入的射频信号由端口vin单端输入，经过低噪声跨导放大电路转换为两路差分电流信号；输入的本振信号由端口loin单端输入，经过正交混合器得到两路正交的本振信号，这两路正交的本振信号各自经过一组lo驱动器后等到两路差分的本振信号源；第一路差分电流信号经过第一无源混频器输入端与输入本振信号lo0和lo1相乘，得到一个中频的电压信号，再经过跨阻放大器得到第一路输出的基带电压信号bb_i；类似的，第二路差分电流信号经过第二无源混频器和第二跨阻放大器在本振信号lo2和lo3驱动下，得到第二路输出的基带电压信号bb_q。
10、优选的，所述低噪声跨导放大电路gm的输入端为vin，所述低噪声跨导放大电路gm的第一路正输出端vo1+与第一、二无源混频器的输入端vin2连接；所述低噪声跨导放大电路gm的第一路负输出端vo1-与第一、二无源混频器的输入端vin1连接。
11、优选的，所述电阻r6的一端与nmos管m2的栅端和pmos管m1的栅端和nmos管m4的栅端连接作为低噪声跨导放大电路的输入端vin，所述电阻r6的另一端与nmos管m2的漏端和pmos管m1的漏端和nmos管m3的栅端连接，所述nmos管m2的源端接地，所述pmos管m1的源端接电源电压vdd，所述nmos管m3的源端接地，所述nmos管m3的漏端与变压器t1的a端连接，所述变压器t1的b端接电源电压vdd，所述变压器t1的c端与nmos管m4的漏端连接，所述nmos管m4的源端接地，所述变压器t1的e端与电阻c1的一端连接作为低噪声跨导放大电路的输出端vo+，所述变压器t1的d端与电阻c1的另一端连接作为低噪声跨导放大电路的输出端vo-。
12、优选的，所述第一级基带t ia单元正向输入端与电容ctia2的一端和电阻rtia2的一端和混频器的输出端vout2和电容cf1的一端连接，并作为第一级跨阻放大器的输入端vin3，所述第一级基带tia单元反向输入端与电容ctia1的一端和电阻rtia1的一端和混频器的输出端vout1和电容cf1的另一端连接，并作为第一级跨阻放大器的输入端vin4，所述第一级基带t ia单元正向输出端vout3分别和电容ctia1的另一端和电阻rtia1的另一端和电阻r1的一端连接，所述第一级基带t ia单元反向输出端vout4分别于电容ctia2的另一端和电阻rtia2的另一端和电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端与电容cf2的一端和电阻rtia4的一端和电阻r4的一端连接，所述电阻r1的另一端与电容cf2的另一端和电阻rtia3的一端和电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与第二级基带t ia单元负向输入端vin6和电容ctia3的一端连接，所述电阻r4的另一端与第二级基带t ia单元负正输入端vin5和电容ctia4的一端连接，所述第二级基带t ia单元负向输出端vou6分别和电容ctia4的另一端和电阻rtia4的另一端连接，所述第二级基带tia单元正向输出端vou5分别和电容ctia3的另一端和电阻rtia3的另一端连接，
13、优选的，所述第一、二级基带tia单元结构相同，均包括：pmos管m7、pmos管m8、pmos管m9、pmos管m14、pmos管m15、nmos管m10、nmos管m11、nmos管m12、nmos管m13、nmos管m16、nmos管m17、电容c2、电容c3、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12。
14、优选的，所述pmos管m7的源端接电源电压vdd，pmos管m7的栅端接偏置电压vb1，所述pmos管m7的漏端与pmos管m8的源端和pmos管m9的源端连接，所述pmos管m8的栅端作为基带tia单元的输入端vin4，pmos管m8的漏端与电阻r9的一端和nmos管m10的漏端和nmos管m13的漏端和nmos管m12的栅端和nmos管m16的栅端和电容c2的一端连接，作为基带tia单元的输出端vo4，所述nmos管m10的源端与nmos管m11的源端连接并接地，所述nmos管m10的栅端与nmos管m11本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种毫米波抗干扰CMOS集成接收机前端电路，其特征在于，包括：低噪声跨导放大电路Gm、无源混频器、跨阻放大器、本振信号驱动器；
2.根据权利要求1所述的一种毫米波抗干扰CMOS集成接收机前端电路，其特征在于，所述低噪声跨导放大电路Gm的输入端为VIN，所述低噪声跨导放大电路Gm的第一路正输出端VO1+与第一、二无源混频器的输入端Vin2连接；所述低噪声跨导放大电路Gm的第一路负输出端VO1-与第一、二无源混频器的输入端Vin1连接。
3.根据权利要求1所述的一种毫米波抗干扰CMOS集成接收机前端电路，其特征在于，所述电阻R6的一端与NMOS管M2的栅端和PMOS管M1的栅端和NMOS管M4的栅端连接作为低噪声跨导放大电路的输入端VIN，所述电阻R6的另一端与NMOS管M2的漏端和PMOS管M1的漏端和NMOS管M3的栅端连接，所述NMOS管M2的源端接地，所述PMOS管M1的源端接电源电压VDD，所述NMOS管M3的源端接地，所述NMOS管M3的漏端与变压器T1的a端连接，所述变压器T1的b端接电源电压VDD，所述变压器T1的c端与NMOS管M4的漏端
4.根据权利要求1所述的一种毫米波抗干扰CMOS集成接收机前端电路，其特征在于，所述第一级基带TIA单元正向输入端与电容CTIA2的一端和电阻RTIA2的一端和混频器的输出端Vout2和电容CF1的一端连接，并作为第一级跨阻放大器的输入端Vin3，所述第一级基带TIA单元反向输入端与电容CTIA1的一端和电阻RTIA1的一端和混频器的输出端Vout1和电容CF1的另一端连接，并作为第一级跨阻放大器的输入端Vin4，所述第一级基带TIA单元正向输出端Vout3分别和电容CTIA1的另一端和电阻RTIA1的另一端和电阻R1的一端连接，所述第一级基带TIA单元反向输出端Vout4分别于电容CTIA2的另一端和电阻RTIA2的另一端和电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与电容CF2的一端和电阻RTIA4的一端和电阻R4的一端连接，所述电阻R1的另一端与电容CF2的另一端和电阻RTIA3的一端和电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与第二级基带TIA单元负向输入端Vin6和电容CTIA3的一端连接，所述电阻R4的另一端与第二级基带TIA单元负正输入端Vin5和电容CTIA4的一端连接，所述第二级基带TIA单元负向输出端Vou6分别和电容CTIA4的另一端和电阻RTIA4的另一端连接，所述第二级基带TIA单元正向输出端Vou5分别和电容CTIA3的另一端和电阻RTIA3的另一端连接。
5.根据权利要求4所述的一种毫米波抗干扰CMOS集成接收机前端电路，其特征在于，所述第一、二级基带TIA单元结构相同，均包括：PMOS管M7、PMOS管M8、PMOS管M9、PMOS管M14、PMOS管M15、NMOS管M10、NMOS管M11、NMOS管M12、NMOS管M13、NMOS管M16、NMOS管M17、电容C2、电容C3、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12。
6.根据权利要求5所述的一种毫米波抗干扰CMOS集成接收机前端电路，其特征在于，所述PMOS管M7的源端接电源电压VDD，PMOS管M7的栅端接偏置电压Vb1，所述PMOS管M7的漏端与PMOS管M8的源端和PMOS管M9的源端连接，所述PMOS管M8的栅端作为基带TIA单元的输入端Vin4，PMOS管M8的漏端与电阻R9的一端和NMOS管M10的漏端和NMOS管M13的漏端和NMOS管M12的栅端和NMOS管M16的栅端和电容C2的一端连接，作为基带TIA单元的输出端Vo4，所述NMOS管M10的源端与NMOS管M11的源端连接并接地，所述NMOS管M10的栅端与NMOS管M11的栅端和电阻R9的另一端和电阻R10的一端连接，所述NMOS管M11的漏端与电阻R10的另一端和PMOS管M9的漏端和NMOS管M12的漏端和NMOS管M13的栅端和NMOS管M17的栅端和电容C3的一端连接，作为基带TIA单元的输出端Vo3，所述NMOS管M12的源端与NMOS管M13的源端连接并接地，所述PMOS管M9的栅端作为基带TIA单元的输入端Vin3，所述NMOS管M16的源端和NMOS管M17的源端分别接地，所述NMOS管M17的漏端与电容C2的另一端和电阻R11的一端和PMOS管M15的漏端连接，所述PMOS管M15的栅端与PMOS管M14的栅端和电阻R11的另一端和电阻R...
【技术特征摘要】
1.一种毫米波抗干扰cmos集成接收机前端电路，其特征在于，包括：低噪声跨导放大电路gm、无源混频器、跨阻放大器、本振信号驱动器；
2.根据权利要求1所述的一种毫米波抗干扰cmos集成接收机前端电路，其特征在于，所述低噪声跨导放大电路gm的输入端为vin，所述低噪声跨导放大电路gm的第一路正输出端vo1+与第一、二无源混频器的输入端vin2连接；所述低噪声跨导放大电路gm的第一路负输出端vo1-与第一、二无源混频器的输入端vin1连接。
3.根据权利要求1所述的一种毫米波抗干扰cmos集成接收机前端电路，其特征在于，所述电阻r6的一端与nmos管m2的栅端和pmos管m1的栅端和nmos管m4的栅端连接作为低噪声跨导放大电路的输入端vin，所述电阻r6的另一端与nmos管m2的漏端和pmos管m1的漏端和nmos管m3的栅端连接，所述nmos管m2的源端接地，所述pmos管m1的源端接电源电压vdd，所述nmos管m3的源端接地，所述nmos管m3的漏端与变压器t1的a端连接，所述变压器t1的b端接电源电压vdd，所述变压器t1的c端与nmos管m4的漏端连接，所述nmos管m4的源端接地，所述变压器t1的e端与电阻c1的一端连接作为低噪声跨导放大电路的输出端vo+，所述变压器t1的d端与电阻c1的另一端连接作为低噪声跨导放大电路的输出端vo-。
4.根据权利要求1所述的一种毫米波抗干扰cmos集成接收机前端电路，其特征在于，所述第一级基带tia单元正向输入端与电容ctia2的一端和电阻rtia2的一端和混频器的输出端vout2和电容cf1的一端连接，并作为第一级跨阻放大器的输入端vin3，所述第一级基带tia单元反向输入端与电容ctia1的一端和电阻rtia1的一端和混频器的输出端vout1和电容cf1的另一端连接，并作为第一级跨阻放大器的输入端vin4，所述第一级基带tia单元正向输出端vout3分别和电容ctia1的另一端和电阻rtia1的另一端和电阻r1的一端连接，所述第一级基带tia单元反向输出端vout4分别于电容ctia2的另一端和电阻rtia2的另一端和电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端与电容cf2的一端和电阻rtia4的一端和电阻r4的一端连接，所述电阻r1的另一端与电容cf2的另一端和电阻rtia3的一端和电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与第二级基带tia单元负向输入端vin6和电容ctia3的一端连接，所述电阻r4的另一端与第二级基带tia单元负正输入端vin5和电容ctia4的一端连接，所述第二级基带tia单元负向输出端vou6分别和电容ctia4的另一端和电阻rtia4的另一端连接，所述第二级基带tia单元正向输出端vou5分别和电容ctia3的另一端和电阻rtia3的另一端连接。
5.根据权利要求4所述的一种毫米波抗干扰cmos集成接收机前端电路，其特征在于，所述第一、二级基带tia单元结构相同，均包括：pmos管m7、pmos管m8、pmos管m9、pmos管m14、pmos管m15、nmos管m10、nmos管m11、nmos管m12、nmos管m13、nmos管m16、nmos管m17、电容c2...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭本青，樊润伍，王海时，陶健，施媛媛，张斌，张志刚，王天宝，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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