[发明专利]一种可上下变频复用的24GHz混频器

权利要求书

1.一种可上下变频复用的24GHz混频器，其特征是，包括第一平衡-不平衡转换器T1、第二平衡-不平衡转换器T2、有源巴伦电路、第一跨导放大电路、第二跨导放大电路、开关级电路、第一缓冲电路和第二缓冲电路；

上变频工作状态时，单端基带输入信号通过有源巴伦电路转换为差分基带电压信号，并输入至第一、第二跨导级放大电路，第一、第二跨导放大电路将其转换为差分基带电流信号，并输入至开关级电路；单端本振输入信号通过第一平衡-不平衡转换器T1转换为正向本振电压信号LO+和反向本振电压信号LO-，并驱动开关级电路的导通和截止，使流入开关级电路的差分基带电流信号进行周期性换向，产生差分射频电流信号，节点S1、S2和节点S3、S4分别对应开关级电路4个晶体管的源极和漏级，并分别作为基带电流信号的输入、输出节点；差分射频电流信号通过第二平衡-不平衡转换器转换为单端射频电压信号并从射频端口输出；

下变频工作状态时，单端射频输入信号通过第二平衡-不平衡转换器T2转换为差分射频电流信号，并输入至开关级电路；单端本振输入信号通过第一平衡-不平衡转换器T1转换为正向本振电压信号LO+和反向本振电压信号LO-，并驱动开关级电路的导通和截止，使流入开关级电路的差分射频电流信号进行周期性换向，产生差分中频电流信号，节点S3、S4和节点S1、S2分别对应开关级电路4个晶体管的源极和漏级，并分别作为差分射频电流信号的输入、输出节点；差分中频电流信号在第一、第二跨导放大电路晶体管上产生差分中频电压信号正向中频电压信号IF+和反向中频电压信号IF-，并输入至第一、第二缓冲电路；第一、第二缓冲电路晶体管将差分中频电压信号进一步放大，作为最终的输出信号并驱动后级负载。

2.如权利要求1所述的可上下变频复用的24GHz混频器，其特征是，有源巴伦电路包括晶体管M1、M2、M3、M4和电阻R0、R1、R2，晶体管M1和晶体管M2的栅极互相连接并接入单端基带输入信号，两者源极接地，晶体管M1的漏级和晶体管M3的源级相连，晶体管M3的漏级和电阻R1的一端相连，输出正向基带电压信号BB+，电阻R1的另一端连接电源电压VDD；晶体管M2的漏级和电阻R0的一端相连，电阻R0的另一端与晶体管M4的源级相连，晶体管M4的漏级和电阻R2的一端相连，输出反向基带电压信号BB-，电阻R2的另一端连接电源电压VDD。

3.如权利要求2所述的可上下变频复用的24GHz混频器，其特征是，第一跨导电路包括晶体管M5，第二跨导电路包括晶体管M6，晶体管M5源极接地，栅级与电容C1一端相连并接入正向基带电压信号BB+，漏级与开关级电路连接；晶体管M6源极接地，栅级与电容C2一端相连并接入反向基带电压信号BB-，漏级与开关级电路连接。

4.如权利要求1所述的可上下变频复用的24GHz混频器，其特征是，开关级电路包括晶体管M7、M8、M9和M10，晶体管M7和晶体管M10的栅极接入正向本振电压信号LO+，晶体管M8和晶体管M9的栅极接入反向本振电压信号LO-；晶体管M7和晶体管M8的源极相连，并与电容C3的一端相连，电容C3的另一端输出正向中频电压信号IF+；晶体管M9和晶体管M10的源极相连，并与电容C4的一端相连，电容C4的另一端输出反向中频电压信号IF-；晶体管M7和晶体管M9的漏极相连，并与第二平衡-不平衡转换器T2连接，晶体管M8和M10的漏极相连，并与第二平衡-不平衡转换器T2连接。

5.如权利要求4所述的可上下变频复用的24GHz混频器，其特征是，第一缓冲电路包括晶体管M11和晶体管M12，电阻R5，第二缓冲电路包括晶体管M13和晶体管M14，电阻R6，晶体管M11源极接地，晶体管M12源极连接至电源电压VDD，晶体管M11和晶体管M12的栅极相连并与电阻R5的一端相连，此端与正向中频电压信号IF+连接，两者的漏级相连并与电阻R5的另一端相连，此端作为正向中频输出信号IFoutput+；晶体管M13源极接地，晶体管M14源极连接至电源电压VDD，晶体管M13和晶体管M14的栅极相连并与电阻R6的一端相连，此端与反向中频电压信号IF-连接，两者的漏级相连并与电阻R6的另一端相连，此端作为反向中频输出信号IFoutput-。