[发明专利]用于毫米波装置的二倍频器的方法、设备及系统

说明书

本申请涉及用于毫米波装置的二倍频器的方法、设备及系统，提供一种用于执行毫米波信号的倍频的装置。该装置包括第一差分电路，其能够接收输入信号的0°相位分量及具有第一频率的该输入信号的180°相位分量。该第一差分电路提供第一输出信号，该第一输出信号是该频率的两倍并基于该输入信号的该0°及该180°相位分量呈同相(0°)。该装置还包括第二差分电路，其能够接收该输入信号的90°相位分量及该输入信号的270°相位分量，并提供第一输出信号，该第一输出信号是该频率的两倍并且呈异相(180°)。该装置还包括差分变压器，其经配置成接收该第一输出信号及该第二输出信号。该差分变压器经配置成提供具有第二频率的差分输出信号，该第二频率是该第一频率的两倍。

技术领域

本申请通常涉及复杂半导体装置的制造，尤其涉及用于提供雷达装置的二倍频器的各种方法及系统。

背景技术

制造产业中的技术爆炸已导致许多新颖创新的产品制造制程。所谓毫米波(mm-wave)应用包括基于在约30千兆赫兹(GHz)至约300GHz 的范围内的无线电波段频率的电磁波谱操作的装置。该毫米波无线电波具有在1毫米(mm)至约10mm的范围内的波长，其对应30GHz至约300GHz的无线电频率。此频带有时被称为极高频(extremely high frequency；EHF)频带范围。毫米波应用的应用示例包括雷达装置、高速通信装置(例如，无线千兆位(WiGig)装置)等。雷达装置已被实施于各种应用中，例如车辆安全及自动化应用。

在设计针对这些毫米波应用应用的电路时，实施毫米波应用会产生许多挑战。一般来说，毫米波应用需要使用信号生成器，其产生非常高频的信号，该信号常常被加倍以提供在毫米波范围内的所需频率。由于使用具有在毫米波频带范围内的频率的信号所导致的功耗及其它电性复杂性，所以设计者常常以较低频率的信号开始并接着加倍该信号。为提供具有足够频率的信号，设计者已实施所谓二倍频器，也就是，经设计成接收较低频率信号并接着加倍该信号以提供具有在毫米波波段中的频率的信号的电路。

现有技术的二倍频器存在各种问题。例如，典型的二倍频器使用终止为单端输出的差分电路。该单端输出常常与变压器电性耦接以提供差分输出。这种方法存在各种不足，例如过度的功耗、较低的增益、可能导致错误的噪声等。然后实施例如增益放大器、滤波器等额外的电路以试图解决这些问题。不过，这些解决方案本身包括各种问题，例如电路实体区域的使用、功耗等。现有技术的解决方案常常需要在与容置该毫米波实施的芯片分开的芯片上实施信号生成器。

本申请试图解决及/或至少减轻上述问题的其中一个或多个。

发明内容

下面提供本申请的简要总结，以提供本申请的一些方面的基本理解。本发明内容并非详尽概述本申请。其并非意图识别本申请的关键或重要元件或划定本申请的范围。其唯一目的在于提供一些简化形式的概念，作为后面所讨论的更详细说明的前序。

本文中的实施例提供一种用于执行毫米波(mm-wave)信号的倍频的设备。该设备包括第一差分电路，其能够在该第一差分电路的第一输入接收输入信号的0°相位分量并在该第一差分电路的第二输入接收该输入信号的180°相位分量。该第一差分电路基于该输入信号的该0°及该180°相位分量提供第一输出信号。该设备还包括第二差分电路，其能够在该第二差分电路的第一输入接收该输入信号的90°相位分量并在该第二差分电路的第二输入接收该输入信号的270°相位分量，且基于该输入信号的该90°及该270°相位分量提供第一输出信号。该输入信号具有第一频率。该设备还包括差分变压器，其经配置成在第一节点接收该第一输出信号并在第二节点接收该第二输出信号。该差分变压器经配置成提供具有第二频率的差分输出信号，该第二频率是该第一频率的两倍。

附图说明

参照下面结合附图所作的说明可理解本申请，所述附图中类似的附图标记表示类似的元件，且其中：

图1显示依据本文中的实施例的雷达系统的程式化方块示意图；