[发明专利]一种宽带有源二倍频器

说明书

本发明公开了一种宽带有源二倍频器。该二倍频器包括有源巴伦、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。本发明工作带宽范围宽、基波及三次谐波抑制能力强，具有低功耗、输出功率高、电路面积小、工艺难度要求低的优点。

技术领域

本发明属于微电子与固体电子学的射频微波集成电路技术，特别是一种宽带有源二倍频器。

背景技术

倍频器广泛用于发射机、频率合成器和其它信息的传输和处理系统中。在发射机中利用倍频器可以将晶体振荡器产生的较低振荡频率倍增到所需的载波频率,或者将间接调频器产生的低载频和小频偏调频波倍增到高载波和大频偏的调频波。在频率合成器中，利用倍频器可以由一个稳定振荡频率产生出众多频率的稳定振荡信号。

随着无线通讯技术的发展，倍频器被广泛运用在通信、雷达、频率合成等应用中。通过倍频器可以从低频率、高性能的振荡器中获取高频率、低相位噪声的信号。与振荡器直接产生高频信号相比，采用低频振荡器与倍频器级联以获取高频信号的方式具有更低的相位噪声，倍频器设计的优劣将直接影响到整个通信系统的性能。

传统的倍频器大多采用单管或无源巴伦进行设计，此类设计通常无法兼顾效率、损耗、带宽、输出功率、芯片面积、成本等方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低功耗、工作带宽范围宽、基波及三次谐波抑制能力强、输出功率高、电路面积小、工艺难度要求低的宽带有源二倍频器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种宽带有源二倍频器，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，并合成以抵消基波及奇次谐波信号，同时二次谐波同相叠加；

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。

进一步地，所述单端信号通过输入匹配网络传输至有源巴伦。

作为一种具体示例，所述输入匹配网络包括第一电容、第一电感、第二电感和第一电阻；输入匹配网络的输入端与输出端之间串联第一电容、第二电感，第一电容、第二电感的公共端通过第一电感接地，输入匹配网络的输出端通过第一电阻接地。

作为一种具体示例，所述有源巴伦包括第一晶体管、第二晶体管、第二电阻、第三电感、第四电感、第三晶体管、第四晶体管、第一串联电容、第二串联电容、第一串联电阻、第二串联电阻、第五电感、第三电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第六电感和第七电感；