[发明专利]混频器及无线通信装置

说明书

本发明提供一种混频器及无线通信装置，所述混频器中将电源与混频核心电路之间用电源隔离电路隔离，使混频核心电路和输入级处理电路的偏置相互独立，可以使混频核心电路偏置在较小的电流下，避免消耗较大的电流，故而在性能相当的条件下，更利于在低电压下工作，满足低功耗设计要求同时具有较好的线性度和增益性能。本发明的无线通信装置，由于采用了本发明的混频器，因此具有更低的功耗和更高的性能。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种混频器及无线通信装置。

背景技术

近年来，随着5G和物联网(IoT)等无线通讯技术的崛起，射频集成电路的不断发展，一些手持式无线通信设备被引入到公众平台，无线通信产业发生了爆炸性增长，且手持无线通信设备的迅速普及对无线通信收发器的低功耗设计提出了越来越高的要求。混频器(Mixer)作为无线通信收发器中的重要模块之一，其中的混频核心电路一种非线性电路，依靠电路本身的非线性来完成频率转换功能，在接收机中，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，而在发射机中，混频器将要发射的基带信号转换成射频信号，可见，混频器作为射频信号和中低频信号的链接，需要具有较高的线性度性能、增益性能和较低的功耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混频器及无线通信设备，能够满足低功耗设计要求的同时具有较好的线性度和较高的增益性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种混频器，包括输入级处理电路、电源隔离电路和混频核心电路，其中，所述电源隔离电路连接一电源并连接所述输入级处理电路和所述混频核心电路的连接节点，用于将所述电源和所述混频核心电路隔离；所述输入级处理电路分别连接所述电源、电源隔离电路和混频核心电路，用于接收外来的输入信号，并在所述电源和所述电源隔离电路的共同作用下将所述输入信号转换偏置信号，以提供给所述混频核心电路；所述混频核心电路用于接收外来的两种时钟信号，将所述偏置信号与所述两种时钟信号进行混频输出。

可选的，所述输入信号包括极性相反的正输入差分信号和负输入差分信号；所述输入级处理电路包括第一至第四N型开关管、第一电感以及第一至第二可变电容器，每个所述的N型开关管具有第一端、第二端和控制端，所述第一电感具有第一端、第二端以及位于所述第一端、第二端之间的第三端，第一N型开关管的第一端分别连接第一可变电容器的一端和所述第一电感的第一端，所述第一N型开关管的第二端连接第三N型开关管的第一端，所述第一N型开关管的控制端连接所述第一可变电容器的另一端以及接入所述负输入差分信号；第二N型开关管的第一端分别连接第二可变电容器的一端和所述第一电感的第二端，所述第二N型开关管的第二端连接第四N型开关管的第一端，所述第二N型开关管的控制端连接所述第二可变电容器的另一端以及接入所述正输入差分信号，所述第一电感的第三端接地，所述第三N型开关管的控制端和所述第四N型开关管的控制端均连接所述电源，所述第三N型开关管的第二端和所述第四N型开关管的第二端分别为所述输入级处理电路的两个偏置信号输出端，分别连接所述电源隔离电路和所述混频核心电路。

可选的，所述N型开关管为NMOS晶体管或者NPN三极管，当所述N型开关管为NMOS晶体管时，NMOS晶体管的栅极为所述N型开关管的控制端，NMOS晶体管的源极为所述N型开关管的第一端，NMOS晶体管的漏极为所述N型开关管的第二端；当所述N型开关管为NPN三极管时，NPN三极管的基极为所述N型开关管的控制端，NPN三极管的发射极为所述N型开关管的第一端，NPN三极管的集电极为所述N型开关管的第二端。

可选的，所述输入级处理电路具有用于输出所述偏置信号的两个偏置信号输出端；所述电源隔离电路包括并联的第二电感和第一固定电容器，所述第二电感具有第一端、第二端以及位于所述第一端、第二端之间的第三端，所述第二电感的第三端连接所述电源，所述第二电感的第一端和第二端分别和第一固定电容器的两端连接，组成LC谐振回路，所述第二电感的第一端和第二端还分别连接到所述输入级处理电路的两个偏置信号输出端。