[发明专利]一种宽带可重构下变频混频器

说明书

技术领域

本发明属于射频集成电路技术领域，具体涉及一种宽带可重构下变频混频器。

背景技术

多模式射频接收机系统是当前学术界和工业界的研究热点。通过单一的接收机链路实现多种通信模式的兼容，可以同时降低整机的功耗以及芯片的面积。

下变频混频器是接收机前端中关键的模块之一，其作用就是将低噪声放大器输出地射频信号经过频率转换下变频为中频信号进行输出。要求下变频混频器必须提供足够的增益，足够宽的工作带宽和良好的线性度。下变频混频器的工作带宽、转换增益往往与面积、功耗成正比，而对于射频接收机系统而言，低功耗是其基本要求，因此在保证足够带宽、转换增益和线性度的情况下如何减小面积、降低功耗是应用于宽带射频接收机系统中下变频混频器设计的重要难题。

综上分析，针对CMOS宽带下变频混频器（特别是应用于超级宽带多模式射频接收机系统）的设计，如何实现增益、功耗、面积（较少电感）、线性度及稳定性等性能的优化提高，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明目的是提供一种宽带和工作频带可重构、面积小、低功耗的下变频混频器。

本发明提供的下变频混频器，其结构如图1中所示，由输入跨导级1、频率转换级2和负载输出级3组成，其中：

输入跨导级1，用以接收输入信号，并将输入的射频电压信号转化为电流信号；

频率转换级2，连接于所述输入跨导级与负载输出级之间，其再用是将所述的射频信号下变频到中频；

负载输出级3，连接于频率转换级之后，用以输出中频电压信号。

本发明中，所述输入跨导级由三部分组成，分别是输入跨导、数字控制尾电流源阵列和宽带可重构负载网络；所述输入跨导采用共栅极输入结构，跨导第一NMOS管M₁的栅极通过交叉耦合电容C_C1连接到第二NMOS管M₂的源极，第二NMOS管M₂的栅极经过交叉耦合电容C_C2连接到第一NMOS管M₁的源极，第一NMOS管M₁和第二NMOS管M₂的源极连接到各自的数字控制尾电流源阵列，漏极连接到各自的宽带可重构负载网络。

本发明中，所述宽带可重构负载网络由开关控制RLC网络构成。第一电感L₁的一端连接第一NMOS管M₁的漏极和第一电容C₁，另一端连接第二电容C₂、第一电阻R_1a和第二开关sw₂，第二开关sw₂另一端顺次连接第二电阻R_1b，第一电阻R_1a和第二电阻R_1b另一端连接在一起并接电源。第一电阻R_1a、第二电阻R_1b和第二开关sw₂构成数字控制电阻阵列。第一电容C₁连接第一开关sw₁，再顺次连接第二电容C₂，并与第一电感L₁组成LC谐振网络。第二电感L₂的一端连接第二NMOS管M₂的漏极和第四电容C₄，另一端连接第三电容C₃、第三电阻R_2a和第三开关sw₃，第三开关sw₃另一端顺次连接第四电阻R_2b，第三电阻R_2a和第四电阻R_2b另一端连接在一起并接电源。第三电阻R_2a、第四电阻R_2b和第三开关sw₃构成数字控制电阻阵列。第四电容C₄连接第四开关sw₄，再顺次连接第三电容C₃，并与第二电感L₂组成LC谐振网络。