一种0.6～1.2GHz CMOS二阶点阵巴伦制造技术

本发明专利技术涉及互补金属氧化物半导体工艺二阶点阵平衡至非平衡转换器结构，为了实现巴伦输出特性的超宽带和电路芯片的小尺寸，本发明专利技术一种0.6～1.2GHz?CMOS二阶点阵巴伦结构由两个LC低通滤波器和两个LC高通滤波器组成；两个LC低通滤波器为输入信号的正向部分提供通路，两个LC高通滤波器为输入信号的反向部分提供通路；其中一个低通滤波器和一个高通滤波器构成基本功能滤波器，另外一个低通滤波器和另外一个高通滤波器构成相位补偿滤波器，端口1为非平衡端，输入或输出非平衡信号；端口2、3为两个平衡端，其中端口2输入输出平衡信号的正向部分，端口3输入输出平衡信号的反向部分。本发明专利技术巴伦结构具有高带宽，体积小，低噪声，结构简单的优点。

【技术实现步骤摘要】
—种0.6?1.2GHz CMOS 二阶点阵巴伦
本专利技术涉及一种巴伦结构，尤其是一种0.6?1.2GHz的CMOS片上二阶点阵巴伦结构。
技术介绍
在无线通信中，射频前端系统往往会使用一些平衡式电路来提高其性能，因此，差分信号成为必不可少的输入形式，即在单端信号和差分信号之间需要一个平衡一非平衡转换器(balanced-unbalanced,简称巴伦(BALUN)),以实现单端输入到差分输入的转化。它的作用是将高频信号从单端输入变成平衡输出，并完成阻抗匹配。巴伦已经成为无线通信系统里的重要元件之一，通常应用于平衡混频器、平衡放大器、天线馈电网络等电路中，可以说是无线局域网射频前端电路设计的一项关键技术，直接影响着无线通信的性能和质量，对其体积、成本的要求也与日俱增。如今在集成电路领域，许多电路需要平衡的输入和输出，从而用来减少电路的噪声和高次谐波，改善电路的动态范围，因此，集成电路对片上巴伦的需求也越来越高。巴伦是一种三端口器件，由一个不平衡端口和两个平衡端口组成。两个平衡端口的信号有相同的幅值，但是有180°的相移。巴伦的形式有多种，但从总体上可分为有源巴伦和无源巴伦两大类。最早期的巴伦都是分布形式的，最近几年最流行的巴伦结构是Marchand巴伦，Marchand巴伦由于有较好的输出等幅值和输出180°相移，并且带宽较宽，所以被许多设计者选用。但是Marchand巴伦由两段四分之一波长耦合线构成，会占用较大的面积，特别是在低频段。另外随着集成电路技术的快速发展，电路尺寸在不断地减小，集成电路对巴伦的需求也在不断提高，传统分布式的巴伦结构无法在集成电路上实现。解决这个问题的方法之一是采用有源巴伦结构，这种结构具有较小的体积，但是有源巴伦由于要使用晶体管等有源器件，所以不可避免地会产生噪声和功耗，其在噪声和节能方面的表现较差。所以现在为了解决上述问题，满足集成电路对巴伦的需求，急需要一种新型的无源片上巴伦。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供一种0.6?1.2GHz CMOS 二阶点阵巴伦结构，该巴伦采用CMOS工艺，主要应用于带差分结构的CMOS射频集成电路中(如射频功率放大器，低噪声放大器，混频器)，其工作频率覆盖到0.6?1.2GHz，并且具有体积小，低噪声，结构简单的优点。为了解决上述技术问题，本专利技术一种0.6?1.2GHz CMOS 二阶点阵巴伦结构，由两个LC低通滤波器和两个LC高通滤波器组成；所述两个LC低通滤波器为输入信号的正向部分提供通路，所述两个LC高通滤波器为输入信号的反向部分提供通路；其中一个LC低通滤波器和一个LC高通滤波器构成基本功能滤波器，另外一个LC低通滤波器和另外一个LC高通滤波器构成相位补偿滤波器，所述相位补偿滤波器保证了巴伦输出正向信号和反向信号的180°相位差；所述基本功能滤波器中的LC低通滤波器和LC高通滤波器的一端共用端口 1，所述基本功能滤波器中的LC低通滤波器的另一端为端口 2，所述基本功能滤波器中的LC高通滤波器的另一端为端口 3 ;所述相位补偿滤波器中的LC低通滤波器和LC高通滤波器的一端共同接地，所述相位补偿滤波器中的LC低通滤波器的另一端为端口 2，所述相位补偿滤波器中的LC高通滤波器的另一端为端口 3 ;两个LC低通滤波器和两个LC高通滤波器中电感和电容的数值按照以下公式得出:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种0.6～1.2GHz?CMOS二阶点阵巴伦结构，由两个LC低通滤波器和两个LC高通滤波器组成；所述两个LC低通滤波器为输入信号的正向部分提供通路，所述两个LC高通滤波器为输入信号的反向部分提供通路；其中一个LC低通滤波器和一个LC高通滤波器构成基本功能滤波器，另外一个LC低通滤波器和另外一个LC高通滤波器构成相位补偿滤波器，所述相位补偿滤波器保证了巴伦输出正向信号和反向信号的180°相位差；所述基本功能滤波器中的LC低通滤波器和LC高通滤波器的一端共用端口1，所述基本功能滤波器中的LC低通滤波器的另一端为端口2，所述基本功能滤波器中的LC高通滤波器的另一端为端口3；所述相位补偿滤波器中的LC低通滤波器和LC高通滤波器的一端共同接地，所述相位补偿滤波器中的LC低通滤波器的另一端为端口2，所述相位补偿滤波器中的LC高通滤波器的另一端为端口3；两个LC低通滤波器和两个LC高通滤波器中电感和电容的数值按照以下公式得出：LLP=mZsnω0CLP=1mnZsω0LHP=mnZSω0CHP=nmZsω0式中，ＬLP，ＣLP分别为低通滤波器的电感值和电容值，LHP和CHP分别为高通滤波器的电感值和电容值，m，n均为可调系数，其中，m用于决定该巴伦的输出阻抗，n为低通滤波器谐振频率与该巴伦中心频率的比值；Zs为输入源阻抗，ω0为输入信号角速度。...

【技术特征摘要】
1.一种0.6~1.2GHz CMOS 二阶点阵巴伦结构，由两个LC低通滤波器和两个LC高通滤波器组成；所述两个LC低通滤波器为输入信号的正向部分提供通路，所述两个LC高通滤波器为输入信号的反向部分提供通路；其中一个LC低通滤波器和一个LC高通滤波器构成基本功能滤波器,另外一个LC低通滤波器和另外一个LC高通滤波器构成相位补偿滤波器，所述相位补偿滤波器保证了巴伦输出正向信号和反向信号的180°相位差；所述基本功能滤波器中的LC低通滤波器和LC高通滤波器的一端共用端口 I，所述基本功能滤波器中的LC低通滤波器的另一端为端口 2，所述基本功能滤波器中的LC高通滤波器的另一端为端口 3 ；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建国，周鹏，邬海峰，王立果，刘建利，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：