[发明专利]一种带镜像抑制功能的超宽带高线性度混频器

说明书

本发明公开一种带镜像抑制功能的超宽带高线性度混频器，包括:中频跨导级，用于输入中频差分信号经跨导放大转换为电流信号进入到本振开关级用作进一步混频；本振开关级，用于将本振差分信号与和中频差分信号进行混频操作，形成混频后的射频差分信号；射频负载级，用于接收混频后的射频差分信号输出到射频匹配网络转换为单端射频信号后输出。本发明提供的带镜像抑制功能的超宽带高线性度混频器拓扑结构，中频、本振、射频均可覆盖较宽工作频段，在线性度、增益及增益平坦度、隔离度、功耗、设计成本等指标间做到良好的权衡，兼具镜像抑制的功能，满足多标准发射机的使用需求。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种带镜像抑制功能的超宽带高线性度混频器。

背景技术

随着毫米波频段在商业市场的广泛应用，对低成本、高集成度收发系统的需求与日俱增。现代无线通信的数据速率呈指数级增长，这对通信系统的工作带宽也提出了更高的要求。混频器作为毫米波收发系统中一个重要的变频模块，在整个系统的运行中起到了承上启下的作用，其工作带宽、增益、线性度、杂散抑制等指标直接影响到收发系统的工作状态。

传统宽带上混频器的设计大多采用无源结构，具有较好的工作带宽和线性度，但存在变频损耗大、端口隔离度小、本振工作功率较大的问题。有源混频器相比之下可以实现更好的增益和隔离度，本振功率的需求也相对较小，但是工作频率和线性度会受到一定的限制。若要在保证中频端口、本振端口和射频端口都具备较宽工作频段的情况下，依旧兼具较好的增益、线性度，这将是一个需要衡量和解决的难题。

在上混频器中，发射信号经过变频会产生上边带信号和下边带信号，使用时需要对其工作边带进行选择。对于上混频器中镜像抑制的问题，主要存在两种解决途径，一是采用镜像抑制的架构，二是采用合适的选频方式。前者对于镜像信号的抑制几乎适用于各种频段选择条件下，但缺点是会增加上混频模块设计的复杂性，设计成本也会增加；后者几乎不会增加设计成本，但会很大程度上限制频段选择的范围。使用何种实现方式需要结合实际情况进一步考虑。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种带镜像抑制功能的超宽带高线性度混频器。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种带镜像抑制功能的超宽带高线性度混频器，包括：

中频跨导级，用于输入中频差分信号经跨导放大转换为电流信号进入到本振开关级用作进一步混频，由第一晶体管Q₁和第二晶体管Q₂构成，该第一晶体管Q₁和第二晶体管Q₂的发射极接地、基极接将输入的中频信号经转换为差分信号的中频匹配网络的输出端；

本振开关级，用于将本振差分信号与和中频差分信号进行混频操作，形成混频后的射频差分信号，由第三晶体管Q₃、第四晶体管Q₄、第五晶体管Q₅、第六晶体管Q₆构成；第三晶体管Q₃与第四晶体管Q₄的发射极连接后与第一晶体管Q₁集电极连接，第五晶体管Q₅与第六晶体管Q₆的发射极连接后与第二晶体管Q₂集电极连接，第三晶体管Q₃与第六晶体管Q₆的基极接经由本振端口匹配网络将输入的单端本振信号转换输出的差分信号的第一信号，第四晶体管Q₅与第五晶体管Q₄的基极接由本振端口匹配网络将输入的单端本振信号转换输出的差分信号的第二信号；