[实用新型]一种用于宽频带低中频接收机的混频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术、集成电路技术、宽频带低中频、零中频技术、本振信号分频技术、IQVGA(IQ可变增益放大器)等技术领域，具体的说，是一种用于宽频带低中频接收机的混频器。

背景技术

混频器(MIXER)电路是一个频率转换的模块，在无线通信中处于一个重要的地位。接收机中，混频器将射频信号转换为中低频信号，以实现信号处理与信息提取；发射机中，混频器将中低频信号转换为射频信号发送出去，以实现信号传输。

混频器的性能参数主要有以下几个：

1.噪声，有源混频器的噪声来源主要是开关晶体管导通时的电流热噪声及 1/f噪声、跨导级晶体管的电流热噪声以及负载级电阻热噪声和尾电流源级电流热噪声。

2.变频损耗(增益)，一般定义产生正增益的为有源混频器，产生负增益的为无源混频器，增益可根据系统要求选定混频器结构类型。

3.线性度，一般用1dB压缩点来衡量，射频输入功率在远小于本振功率时，混频器是线性放大的，当射频输入功率继续增大时，混频器会进入非线性区域，当输出功率偏离线性1dB时的输入功率值作为输入1dB压缩点，该值越大，表示混频器进入非线性区域越晚，线性度越好。

4.隔离度，它是指混频器各端口间的相互隔离，包括射频与本振、射频与中频、本振与中频，该参数显示了各端口频率之间的干扰度。

混频器电路结构主要分为有源混频器及无源混频器两大类。而有源混频器大部分结构都是基于Gilbert单元进行的电路结构扩展来实现更高的性能要求。 Gilbert单元电路如图1所示，其电路主要分为负载级、开关转换级、跨导级及尾电流源级。其主要工作原理是跨导级电路将RF射频电压信号转换为电流信号，开关转换级将本振信号与RF电流信号进行混频输出中频电流信号，通过负载级电路输出中频电压信号。但是这种电路不能有效的解决接收机的高镜像抑制度、低噪声等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计出一种用于宽频带低中频接收机的混频器，解决现有Gilbert单元电路所构成的有源混频器的不足之处，通过集成本振信号分频器作为本振驱动电路，提供高质量及相位可调节的本振信号以提高混频器的性能，同时采用中频可变增益放大电路(VGA)对其幅度进行调整，提高接收机的镜像抑制度性能，整个混频器结构具有低功耗、较高的噪声性能以及较高的镜像抑制性能。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种用于宽频带低中频接收机的混频器，设置有正交混频器电路、本振2分频驱动电路及中频可变增益放大电路，所述正交混频器电路分别与本振2分频驱动电路及中频可变增益放大电路相连接；在正交混频器电路内设置有依次连接的负载级电路、开关转换级电路、跨导级电路及尾电流源电路，且负载级电路为RC并列结构的负载级电路。

进一步的为更好地实现本实用新型，采用IQ两路负载模式代替单电阻负载结构从而在负载功能的基础上起到低通滤波器功能，以便滤除由于频率转换而引起的高频杂波分量，并能够采用IQ两路的开关转换级电路，进行频率转换，特别采用下述设置结构：所述负载级电路包括I路负载级电路和Q路负载级电路，开关转换级电路包括I路开关级转换电路和Q路开关转换级电路，且I路负载级电路连接I路开关转换级电路，Q路负载级电路连接Q路开关转换级电路， I路开关级转换电路和Q路开关转换级电路皆与跨导级电路相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，在I路负载级电路上能够利用RC并列结构解决现有单电阻结构的不足，并起到低通滤波器的效果，从而滤除由于频率转换而引起的高频杂波分量，并有效节约芯片面积和成本，特别采用下述设置结构：所述I路负载级电路包括第一RC并联电路和第二RC并联电路，第一 RC并联电路的第一端和第二RC并联电路的第一端共接，且第一RC并联电路的第二端和第二RC并联电路的第二端与I路开关转换级电路相连接；第一RC 并联电路包括电阻R1和电容C1，第二RC并联电路包括电阻R2和电容C2。

进一步的为更好地实现本实用新型，在Q路负载级电路上能够利用RC并列结构解决现有单电阻结构的不足，并起到低通滤波器的效果，从而滤除由于频率转换而引起的高频杂波分量，并有效节约芯片面积和成本，特别采用下述设置结构：所述Q路负载级电路包括第三RC并联电路和第四RC并联电路，第三RC并联电路的第一端和第四RC并联电路的第一端共接，且第三RC并联电路的第二端和第四RC并联电路的第二端与Q路开关转换级电路相连接，第三 RC并联电路包括电阻R3和电容C3，第四RC并联电路包括电阻R4和电容C4。