[发明专利]一种宽带有源二倍频器

权利要求书

1.一种宽带有源二倍频器，其特征在于，包括有源巴伦、PUSH-PUSH二倍频单元和宽带放大电路；

所述有源巴伦接收单端信号，将单端信号转换为双端差分信号输出，输出的两路信号分别连接至PUSH-PUSH二倍频单元；

所述PUSH-PUSH二倍频单元产生的两路倍频信号从漏极输出，基波及奇次谐波信号反相抵消，同时二次谐波信号同相叠加；

所述宽带放大电路，接收PUSH-PUSH二倍频单元的输出信号，并通过三级宽带放大电路进行放大，完成倍频信号的功率输出；

所述有源巴伦包括第一晶体管（AF1）、第二晶体管（AF2）、第二电阻（R2）、第三电感（L3）、第四电感（L4）、第三晶体管（AF3）、第四晶体管（AF4）、第一串联电容（Cf1）、第二串联电容（Cf2）、第一串联电阻（Rf1）、第二串联电阻（Rf2）、第五电感（L5）、第三电阻（R3）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第六电感（L6）和第七电感（L7）；

输入匹配网络的输出端连接有源巴伦中第一晶体管（AF1）的栅极，所述第一晶体管（AF1）和第二晶体管（AF2）的源极相连，公共端串联第二电阻（R2）和第三电感（L3）接地，第二晶体管（AF2）的栅极通过第四电感（L4）接地；所述第三晶体管（AF3）作为第一晶体管（AF1）的有源负载，第四晶体管（AF4）作为第二晶体管（AF2）的有源负载，第三晶体管（AF3）的栅极串联第一串联电容（Cf1）、第一串联电阻（Rf1）至第三晶体管（AF3）的源极；第一串联电容（Cf1）和第一串联电阻（Rf1）的公共端连接到第一晶体管（AF1）的漏极；第四晶体管（AF4）的栅极串联第二串联电容（Cf2）、第二串联电阻（Rf2）至第四晶体管（AF4）的源极，第二串联电容（Cf2）、第二串联电阻（Rf2）的公共端连接到第二晶体管（AF2）的漏极；第三晶体管（AF3）和第四晶体管（AF4）的漏极相连，公共端顺次串联第五电感（L5）、第三电阻（R3）、第二电容（C2）接地，第五电感（L5）、第三电阻（R3）的公共端连接正加电端口（VD）；第三晶体管（AF3）的源极分别串联第四电容（C4）、第七电感（L7）作为有源巴伦的第一差分输出端口，第四晶体管（AF4）的源极分别串联第三电容（C3）、第六电感（L6）作为有源巴伦的第二差分输出端口。

2.根据权利要求1所述的宽带有源二倍频器，其特征在于，所述单端信号通过输入匹配网络传输至有源巴伦。

3.根据权利要求2所述的宽带有源二倍频器，其特征在于，所述输入匹配网络包括第一电容（C1）、第一电感（L1）、第二电感（L2）和第一电阻（R1）；输入匹配网络的输入端与输出端之间串联第一电容（C1）、第二电感（L2），第一电容（C1）、第二电感（L2）的公共端通过第一电感（L1）接地，输入匹配网络的输出端通过第一电阻（R1）接地。

4.根据权利要求3所述的宽带有源二倍频器，其特征在于，所述有源巴伦的信号输入端设置RC微调网络，RC微调网络包括RC微调电容（Cs）和RC微调电阻（Rs）；有源巴伦中第一晶体管（AF1）的栅极和RC微调网络中RC微调电容（Cs）的一端连接，RC微调电容（Cs）的另一端连接RC微调电阻（Rs）的一端，RC微调电阻（Rs）的另一端与第二电阻（R2）、第三电感（L3）的公共端连接。

5.根据权利要求4所述的宽带有源二倍频器，其特征在于，所述PUSH-PUSH二倍频单元包括第五晶体管（AF5）、第六晶体管（AF6）、第一大电阻（RG1）、第二大电阻（RG2）；

有源巴伦的第一差分输出端口连接至第六晶体管（AF6）的栅极，有源巴伦的第二差分输出端口连接至第五晶体管（AF5）的栅极；第六晶体管（AF6）的栅极通过第一大电阻（RG1）连接负加电端口（VG）、第五晶体管（AF5）的栅极通过第二大电阻（RG2）连接负加电端口（VG），实现栅极偏置；第五晶体管（AF5）和第六晶体管（AF6）的源极均接地，漏极相连为PUSH-PUSH二倍频单元的输出端。