[发明专利]下变频混频器

说明书

技术领域

本发明总体涉及混频器，并且更具体地涉及一种使用分支线混合耦合器的下变频混频器。

背景技术

转到附图的图1A，可以看到常规分支线混合耦合器100。通常，耦合器100具有四个端口和四条传输线102-1到102-4。这些四条传输线中的每一条是四分之一波长的传输线（对于给定的目标频率）。端口1通常被称为“输入端口”，其接收输入信号，而端口2和3被称为“输出端口”。由于耦合器100的几何形状，在端口2处的输出信号与输入信号成90°异相，而在端口3处的输出信号与输入信号成180°异相。此配置也允许在端口2和3之间平均地拆分功率。端口4通常被称为“隔离端口”并且通常被终止而没有理论损耗；在美国专利US5,410,734的图2中可以看到此类配置的示例。

然而，耦合器100对线路损耗是敏感的。如在图1B和1C中可以观察到的，随着衰减增加，90°带宽减小。具体地，在图1B中，在约160GHz处，端口2和3之间的相位差约为90°，并且在图1C中，在约160GHz处端口2、3的衰减或者端口2、3和端口1之间的功率差约为-4dB。此外，增益匹配是精细，具有更多损耗。因此，需要一种改进的混频器。

另一种使用混合耦合器的常规电路是Lim等人的“A Balanced Power Amplifier Utilizing the Reflected Input Power”，2009IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology，pgs.88-91。

发明内容

因此，本发明的示例性实施例提供了一种装置。该装置包括：具有带有隔离端口的分支线混合耦合器的正交混频器，其中正交混频器接收输入信号和本地振荡器信号，并且其中正交混频器输出同相信号和正交信号；以及耦合到隔离端口的可调节阻抗网络，其中可调节阻抗网络由控制信号控制。

根据本发明的示例性实施例，可调节阻抗电路还包括：耦合到隔离端口并接收控制信号的容性网络；耦合到容性网络的阻性网络；以及耦合到阻性网络的感性网络。

根据本发明的示例性实施例，容性网络还包括开关电容器阵列。

根据本发明的示例性实施例，容性网络还包括彼此串联耦合的多个变容二极管，并且其中控制信号还包括在至少两个变容二极管之间的节点处接收的控制电压。

根据本发明的示例性实施例，感性网络还包括并联耦合到容性网络的电感器。

根据本发明的示例性实施例，阻性网络还包括并联耦合到容性网络的电阻器。

根据本发明的示例性实施例，可调节阻抗网络还包括并联耦合到容性网络的调节电路。

根据本发明的示例性实施例，调节电路还包括在其栅极处接收调节电压的MOS晶体管。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种装置。该装置包括：接收输入信号的跨导电路；具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口的混合耦合器，其中第一端口耦合到跨导电路；耦合到第二端口的第一开关电路；耦合到第三端口的第二开关电路；耦合到第一和第二开关电路中的每一个的输入电路，其中第二输入电路接收本地振荡器信号；以及耦合到第四端口的可调节阻抗网络，其中可调节阻抗网络由控制信号控制。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种装置。该装置包括：跨导电路，其具有：第一差分对NMOS晶体管，其中来自第一差分对的每一个NMOS晶体管在其栅极处接收一部分射频（RF）输入信号；以及耦合在第一差分对中的NMOS晶体管的漏极之间的电感器；一对偏置晶体管，其各自耦合到电感器；以及耦合到该对偏置晶体管中的每一个的耦合器；具有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口的混合耦合器，其中第一端口耦合到耦合器；第一开关电路，其具有：耦合到第二端口的第一变压器；第三差分对NMOS晶体管，其各自耦合到第一变压器；以及第四差分对NMOS晶体管，其各自耦合到第一变压器；第二开关电路，其具有：耦合到第三端口的第二变压器；第五差分对NMOS晶体管，其各自耦合到第二变压器；以及第六差分对NMOS晶体管，其各自耦合到第二变压器；输入电路，其具有耦合到第一和第二开关电路中的每一个的第三变压器，其中第三变压器接收本地振荡器信号；以及可调节阻抗网络，其具有：耦合到第四端口并且接收控制信号的容性网络；耦合到容性网络的阻性网络；以及耦合到阻性网络的感性网络。

附图说明

参考附图描述示例实施例，其中

图1A是常规分支线混合耦合器的示例的框图；