[发明专利]上变频混频器

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信收发技术，尤其涉及一种应用于无线收发机的上变频混频器。

背景技术

随着集成电路工艺技术的快速发展，给无线收发机系统高度集成提供了可能。同时，通信系统技术的发展和消费市场的需求都集中在高数据传输速率的通信。这就需要使用64QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交调幅)、256QAM甚至1024QAM的调制。这些调制技术都要求进行射频信号传输的收发机有很高的线性度。目前，集成的发射机电路中，通常采用吉尔伯特(Gilbert)结构的混频器结构，如图1所示。它由NMOS晶体管M1-M6，电感L1-L2，电流沉I0组成。基带输入信号Vin+和Vin-分别输入到晶体管M1和M2的栅端，晶体管M1和M2的源端相连并且连接到电流沉I0的一端，电流沉I0的另一端连接地电位GND。M1的漏端与M3和M4的源端相连，M2的漏端与M5和M6的源端相连。M3和M6的栅端连接差分本振输入信号Vlo-；M4和M5的栅端连接差分本振输入信号Vlo+。M3的漏端、M5的漏端和电感L1的一端连接到上混频器的差分输出端Vout+，M4的漏端、M6的漏端和电感L2的一端连接到上混频器的差分输出端Vout-。电感L1和L2的另一端连接到电源电压VDD。但是，利用图1的混频器结构，要获得很高的线性度有一定的困难，因为图1的电路中的MOS晶体管器件是非线性器件，只有在小信号时可以线性工作，如果信号增大将产生失真和非线性。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题是提供一种上变频混频器，本发明能够用于低电源电压的情况下，同时获得很高的线性度。

本发明具体是这样实现的：

一种上变频混频器，包括：四个晶体管、两个电感；第一电感连接到电源电压和混频器的差分输出端正极之间，第二电感连接到电源电压和混频器的差分输出端负极之间；第一晶体管的栅端连接本振输入信号负极，其漏端连接差分输出端正极；第二晶体管的栅端连接本振输入信号正极，其漏端连接差分输出端负极；第三晶体管的栅端连接本振输入信号正极，其漏端连接差分输出端正极；第四晶体管的栅端连接本振输入信号负极，其漏端连接差分输出端负极；第一晶体管的源端和第二晶体管的源端相连，第三晶体管的源端和第四晶体管的源端相连；还包括一个电压到电流转换电路，用于将输入的基带电压信号转换为电流信号；所述电压到电流转换电路将转换成的基带电流输入信号通过折叠级联的方式分别连接到第一晶体管和第二晶体管的源端以及第三晶体管和第四晶体管的源端，所述电压到电流转换电路包括四个电流源、四个晶体管；第一电流源、第二电流源分别连接到电源电压和第三电压节点、第四电压节点之间；第七晶体管的栅端连接到第三电压节点，其源端和漏端分别连接到电源电压和第一电压节点上；第八晶体管的栅端连接到第四电压节点，其源端和漏端分别连接到电源电压和第二电压节点上；第五晶体管的栅端连接到基带电压输入信号正极上，其源端和漏端分别连接到第一电压节点和第三电压节点上；第六晶体管的栅端连接到基带电压输入信号负极上，其源端和漏端分别连接到第二电压节点和第四电压节点上；第三电流源、第四电流源分别连接到第一电压节点、第二电压节点和地电位之间；第一晶体管和第二晶体管的源端连接到第二电压节点；第三晶体管和第四晶体管的源端连接到第一电压节点。

按上述方案，还包括两个电阻，用于抑制本振输入信号对基带输入信号的非线性影响；第一电阻连接到第一晶体管和第二晶体管的源端与第二电压节点之间，第二电阻连接到第三晶体管和第四晶体管的源端与第一电压节点之间。

按上述方案，所述四个电流源通过晶体管连接偏置电压的方式实现。

按上述方案，第九晶体管的栅端连接到第一偏置电压，其源端和漏端分别连接到电源电压和第三电压节点之间以替代所述第一电流源；第十晶体管的栅端连接到第一偏置电压，其源端和漏端分别连接到电源电压和第四电压节点之间以替代所述第二电流源；第十一晶体管的栅端连接到第二偏置电压，其源端和漏端分别连接到第一电压节点和地电位之间以替代所述第三电流源；第十二晶体管的栅端连接到第二偏置电压，其源端和漏端分别连接到第二电压节点和地电位之间以替代所述第四电流源。

由于采用了上述方案，本发明与现有技术相比，具有以下优点：