[发明专利]单边带混频器

说明书

本发明涉及一个适合于高频信号的单边带混频器。如此的混频器在高频技术中用于，从高频信号(射频，RF)中产生(下混频器或解调器)一个低频信号(中频，ZF)或从一个低频信号中产生一个高频信号(上混频器或调制器)。在下混频器中通过RF信号与LO信号(本机振荡器，LO)混频得出ZF信号。在上混频器中通过ZF信号与LO信号混频得出RF信号。输入信号(RF或ZF)与LO信号的简单乘法分别提供具有二个边带、在中频范围或射频范围内偏移的输出信号。单边带混频器在输出信号中仅仅产生这二个边带中的一个边带。这个单边带混频器是通过二个单独的、在下面简单称作混频器的二边带混频器的适当连接形成的。其功能可以理解为其二个输入信号的相乘。

已知了用于高频信号的单边带混频器，其包含二个混频器、这二个混频器分别与相同的第一信号和与彼此相移90°的第二信号连接。以便分别从二个信号中形成一个乘积信号，并包含一个加法节用于把二个乘积信号叠加为一个具有仅仅一个边带的输出信号。一个典型的如此解调器在图3中描述。在这里RF信号从输入端4经过一个或多个放大器1和一个0°功率分配器、例如一个所谓的Wilkinson分配器引向二个混频器3。一个与本机振荡器输入端5连接的90°耦合器6提供分别彼此相移90°的本机振荡器信号给混频器3的相应输入端。由此在混频器的输出端上得出彼此相移90°的、具有各二个边带的中频信号。该信号称作同相信号(ZF/I)或者正交相位信号(ZF/Q)。这二个中频信号经过第二90°耦合器7合并或者叠加，并且得出输出端中频信号。根据本机振荡器信号相移地分配给二个混频器，同相支路和正交支路的二个边带在第二90°耦合器7的后面一个同相和另一个反相的信号分别叠加。如此在第二90°耦合器7的二个输出终端上获得二个分别仅仅包括二个边带中一个边带的输出信号。这些终端中一个形成单边带混频器的输出端8；以波阻抗隔离另一个输出端，以便代替不希望的边带(镜频)抑制干扰信号和噪声。

这个传统单边带混频器的功率分配器2是必须的，以便这个单边带混频器的同相支路和正交支路去耦，也就是说防止，二个混频器3通过其RF输入端相互影响。如此功率分配器2包含λ/4长度的耦合线路，其中λ是在线路中射频的波长。在技术重要的频率中这个长度至少相当于1mm。与电路的另外元件相比这个功率分配器因此是非常长的部分，这部分由于费用原因仅仅较差地适合于在一个公共的半导体基片上与放大器、混频器或这个单边带混频器的另外元件一起集成。因此以一个分立部件的形式应用这个功率分配器，其输出端经过压焊导线与引向混频器3的线路连接。为了在单边带混频器的输出端上更好地抑制不希望的边带，必须以微米精度相互调整在二个支路中的信号时延，以便保证二个混频器的乘积信号以适当的相位到达第二90°耦合器7。以导线压焊技术这是很难保证的。

本发明的优点

通过本发明建立一个适合于开始定义的形式的高频信号的单边带混频器，其更好地适合于在半导体基片上的完整集成。由此实现这个优点，即每个混频器分别串接一个放大器，并且这个放大器具有经过交叉的线路与相同的信号源连接的输入端。在这个电路布局中取消隔离功率分配器，因为通过放大器阻隔了混频器在其输入线路上输出的干扰信号，这样放大器就已经保证单边带混频器的二个支路的足够去耦。

信号源，放大器从该信号源获得其输入信号，可以是在一个输入端上连接的公共前置放大器。在这种情况下第一信号主要是RF信号，第二信号是LO信号，并且用于产生第二信号的第一90°耦合器连接在这个边带混频器的LO输入端上。

信号源也可以是单边带混频器的信号输入端。在这种情况下例如第一信号可以是LO信号，第二信号是ZF信号，并且用于产生第二信号的第一90°耦合器连接在边带混频器的ZF输入端上。

从下面参考图的描述中得出本发明的另外特征和优点。

图示

图1作为本发明的第一实施例的下混频器；

图2作为第二实施例的上混频器；和

图3上面已经说明的，一个传统的单边带混频器。