[发明专利]一种应用于汽车雷达的高增益毫米波混频器

权利要求书

1.一种应用于汽车雷达的高增益毫米波混频器，其特征在于包括跨导级单元、开关级单元、负载级单元、第一缓冲级单元和第二缓冲级单元；所述的跨导级单元用于接入差分射频输入信号，并对差分射频输入信号进行放大处理后输出至所述的开关级单元，所述的开关级单元用于将所述的跨导级单元输入其内的信号和差分本振输入信号进行混频，得到电流混频信号后，输出至所述的负载级单元，所述的负载级单元用于将电流混频信号转换为电压混频信号，并输出至所述的第一缓冲级单元和所述的第二缓冲级单元，所述的第一缓冲级单元和所述的第二缓冲级单元用于输出电压混频信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车雷达的高增益毫米波混频器，其特征在于所述的跨导级单元包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，所述的第一MOS管和所述的第二MOS管均为NMOS管，所述的第三MOS管和所述的第四MOS管均为PMOS管，所述的第一MOS管的源极和所述的第二MOS管的源极均接地，所述的第一MOS管的漏极和所述的第三MOS管的漏极连接且其连接端为所述的跨导级单元的第一输出端，所述的第二MOS管的漏极和所述的第四MOS管的漏极连接且其连接端为所述的跨导级单元的第二输出端，所述的第三MOS管的源极和所述的第四MOS管的源极均接入电源电压VDD，所述的第一MOS管的栅极、所述的第三MOS管的栅极、所述的第一电容的一端和所述的第一电阻的一端连接，所述的第二MOS管的栅极、所述的第四MOS管的栅极、所述的第二电容的一端和所述的第二电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端和所述的第二电阻的另一端连接且其连接端为所述的跨导级单元的偏置端，所述的第一电容的另一端为所述的跨导级单元的正输入端，所述的第二电容的另一端为所述的跨导级单元的负输入端；所述的开关级单元包括第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第三电阻、第四电阻、第三电容、第四电容、第一可变电容器、第二可变电容器和电感，所述的第五MOS管、所述的第六MOS管、所述的第七MOS管和所述的第八MOS管均为NMOS管，所述的第一可变电容器的一端、所述的第七MOS管的源极、所述的第八MOS管的源极和所述的电感的一端连接且其连接端为所述的开关级单元的第一输入端，所述的第二可变电容器的一端、所述的第五MOS管的源极、所述的第六MOS管的源极和所述的电感的另一端连接且其连接端为所述的开关级单元的第二输入端，所述的第一可变电容器的另一端和所述的第二可变电容器的另一端连接且其连接端为所述的开关级单元的电压控制端，所述的第七MOS管的栅极、所述的第六MOS管的栅极、所述的第三电阻的一端和所述的第三电容的一端连接，所述的第三电容的另一端为所述的开关级单元的正输入端，所述的第五MOS管的栅极、所述的第八MOS管的栅极、所述的第四电阻的一端和所述的第四电容的一端连接，所述的第四电容的另一端为所述的开关级单元的负输入端，所述的第三电阻的另一端和所述的第四电阻的另一端连接且其连接端为所述的开关级单元的偏置端，所述的第七MOS管的漏极和所述的第五MOS管的漏极连接且其连接端为所述的开关级单元的第一输出端，所述的第八MOS管的漏极和所述的第六MOS管的漏极连接且其连接端为所述的开关级单元的第二输出端；所述的负载级单元包括第九MOS管、第十MOS管、第五电阻、第六电阻、第五电容和第六电容，所述的第九MOS管和所述的第十MOS管均为PMOS管，所述的第九MOS管的源极、所述的第十MOS管的源极、所述的第五电阻的一端和所述的第六电阻的一端均接入电源电压VDD，所述的第九MOS管的漏极、所述的第十MOS管的栅极、所述的第五电阻的另一端和所述的第五电容的一端连接且其连接端为所述的负载级单元的第一输入端，所述的第十MOS管的漏极、所述的第九MOS管的栅极、所述的第六电阻的另一端和所述的第六电容的一端连接且其连接端为所述的负载级单元的第二输入端，所述的第五电容的另一端为所述的负载级单元的第一输出端，所述的第六电容的另一端为所述的负载级单元的第二输出端；所述的第一缓冲级单元包括第十一MOS管、第十二MOS管和第七电阻，所述的第十一MOS管为PMOS管，所述的第十二MOS管为NMOS管，所述的第十一MOS管的源极接入电源电压VDD，所述的第十一MOS管的栅极、所述的第十二MOS管的栅极和所述的第七电阻的一端连接且其连接端为所述的第一缓冲级单元的输入端，所述的第十二MOS管的源极接地，所述的第十一MOS管的漏极、所述的第十二MOS管的漏极和所述的第七电阻的另一端连接且其连接端为所述的第一缓冲级单元的输出端；所述的第二缓冲级单元包括第十三MOS管、第十四MOS管和第八电阻，所述的第十三MOS管为PMOS管，所述的第十四MOS管为NMOS管，所述的第十三MOS管的源极接入电源电压VDD，所述的第十三MOS管的栅极、所述的第十四MOS管的栅极和所述的第八电阻的一端连接且其连接端为所述的第二缓冲级单元的输入端，所述的第十四MOS管的源极接地，所述的第十三MOS管的漏极、所述的第十四MOS管的漏极和所述的第八电阻的另一端连接且其连接端为所述的第二缓冲级单元的输出端。所述的跨导级单元的第一输出端与所述的开关级单元的第二输入端连接，所述的跨导级单元的第二输出端与所述的开关级单元的第一输入端连接，所述的跨导级单元的正输入端作为所述的高增益毫米波混频器的第一输入端，用于接入差分射频输入信号中的正信号RF+，所述的跨导级单元的负输入端作为所述的高增益毫米波混频器的第二输入端，用于接入差分射频输入信号中的负信号RF-；所述的跨导级单元的偏置端作为所述的高增益毫米波混频器的第一偏置端，用于接入射频偏置电压V_RF，所述的开关级单元的电压控制端作为所述的高增益毫米波混频器的电压控制端，用于接入控制电压V_ctrl，所述的开关级单元的正输入端为所述的高增益毫米波混频器的第三输入端，用于接入差分本振输入信号的正信号LO+，所述的开关级单元的负输入端为所述的高增益毫米波混频器的第四输入端，用于接入差分本振输入信号的负信号LO-，所述的开关级单元的偏置端作为所述的高增益毫米波混频器的第二偏置端，用于接入本振偏置电压V_LO，所述的开关级单元的第一输出端与所述的负载级单元的第一输入端连接，所述的开关级单元的第二输出端与所述的负载级单元的第二输入端连接，所述的负载级单元的第一输出端与所述的第一缓冲级单元的输入端连接，所述的负载级单元的第二输出端与所述的第二缓冲级单元的输入端连接，所述的第一缓冲级单元的输出端为所述的高增益毫米波混频器的正输出端，用于输出正混频信号IF+，所述的第二缓冲级单元的输出端为所述的高增益毫米波混频器的负输出端，用于输出负混频信号IF-。