[发明专利]双频段可重构混频器集成电路芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种可重构混频器集成电路芯片，特别是可同时应用于高级国际移动通信(Advanced International Mobile Communications，IMT-Advanced)和超宽带(Ultra-Wide Band，UWB)通信两种系统的一种双频段可重构混频器集成电路芯片。

背景技术

移动通信的发展中出现了多种多样的通信标准，比如第三代(3G)蜂窝移动通信系统、蓝牙(Bluetooth)和无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)等无线通信系统都在各自应用领域发挥着至关重要的作用。目前，移动通信发展的一个重要趋势是单个通信终端可以兼容多种通信标准(Agnelli F.，Albasini G.，Bietti I.，Gnudi A.，et al，Wireless multi-standardterminals system analysis and design of a reconfigurable RF front-end，Circuits and Systems Magazine，IEEE Volume 6，Issue 1，First Quarter 2006Page(s)：38-59，参考文献1)，并且也已经有相关的无线通信系统集成的典型案例(Changjae Kim，Young-Kyun Jang，Hyung-Joun Yoo，Design of CMOSfront-end for multi-standardreceiver(WCDMA and 802.11a)，ComputationalElectromagnetics and Its Applications，2004.Proceedings.ICCEA 2004.2004 3rd International Conference on 1-4 Nov.2004 Page(s)：340-343，参考文献2)。兼容多个通信标准如GSM(Global System for MobileCommunications)、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)、蓝牙(Bluetooth)或无线局域网(WLAN)等的通信终端，既可以用作移动通信终端，又可收发其他无线通信信号。兼容多种通信标准的通信系统具有多频多通道与可重构特性(Kiichi Niitsu，Reconfigurable RF System forSoftware-Defined Radio，Keio Univ.Kuroda Laboratory，参考文献3)。从而，多频可重构器件的设计成为移动通信技术发展中一个极为关键的问题。

超宽带(Ultra-Wide Band)自2002年2月14日FCC(美国联邦通信委员会)批准民用以来，已经得到了快速地发展，具有广阔的市场应用前景。IMT-Advanced系统是继第三代移动通信系统IMT-2000之后的新一代移动通信系统。在这两种通信系统中，接收机都使用了混频器(Mixer)模块。实现一款高性能的双频段可重构的接收芯片，对于这两种通信模式集成的系统，将可以显著降低多芯片组装成本，从而拓宽产品的应用范围。

目前移动终端收发器中应用最为广泛研究也最为深入的是基于Gilbert单元的双平衡混频器，该电路结构来自于Barrie Gilbert提出的高精度乘法器。经过良好设计的Gilbert混频器具有较好的隔离度和噪声抑制性能，因此该结构的混频器有很多改进的版本，用于特别优化其中的某项性能。现有的优化版本中主要分为如下3种拓扑结构：

1.有源负载以及电流注入结构。该结构可以有效的提升变频增益与线性度。详情请参照Salmeh，Roghoyeh“Analysis Of The Effects Of The Load OnThe Gain，Linearity And Noise Figure Of A Gilbert Cell Double BalancedMixer”Circuits and Systems，2006.MWSCAS’06.49th IEEE InternationalMidwest Symposium on Volume 1，6-9Aug.2006Page(s)：366-369(参考文献4)。