[发明专利]一种高线性度有源双平衡混频器

摘要

本发明涉及一种高线性度有源双平衡混频器，其包括第一级混频单元和第一级混频单元，第一级混频单元位于无源电容C10和无源电容C11的一端，第二级混频单元位于无源电容C10和无源电容C11电容的另一端；第一级混频单元包括射频正向信号支路、尾电流I1、无源电容C1和射频负向信号支路，射频正向信号支路和射频负向信号支路左右两个支路在无源电容C1处表现为交流对称，第二级混频单元包括由NMOS晶体管M5、M6、M7、M8形成基尔伯特混频结构。因此，本发明提供的高线性度有源双平衡混频器既实现较高的线性度和足够的增益，且对于输入晶体管来说，减小了跨导，避免了电压摆幅的问题。

主权项

1.一种高线性度有源双平衡混频器，其特征在于，包括第一级混频单元和第二级混频单元；所述第一级混频单元位于无源电容C10和无源电容C11的一端，第二级混频单元位于无源电容C10和无源电容C11电容的另一端；所述第一级混频单元包括射频正向信号支路、尾电流I1、无源电容C1和射频负向信号支路；所述射频正向信号支路包括NMOS晶体管M1、NMOS晶体管M3、第一负载和射频正向信号的输入匹配；所述NMOS晶体管M1的源极是射频正向信号RF_n的输入端；所述射频负向信号支路包括NMOS晶体管M2、NMOS晶体管M4、第二负载和射频负向信号的输入匹配；所述NMOS晶体管M2的源极是射频负向信号RF_p的输入端；其中，所述NMOS晶体管M1和NMOS晶体管M2共栅极，所述NMOS晶体管M3和NMOS晶体管M4共栅极；所述NMOS晶体管M1和NMOS晶体管M2的源极通过所述尾电流I1接地；所述NMOS晶体管M3和NMOS晶体管M4源极通过电容C1接地；所述NMOS晶体管M1经射频正向信号的输入匹配后等效于一个共栅放大器，射频正向信号经过共栅放大以后从所述NMOS晶体管M1的漏极输出；所述NMOS晶体管M1漏极输出的信号通过无源电容C6交流耦合到所述NMOS晶体管M3的栅极，同时，NMOS晶体管M1漏极输出的信号通过无源电感L5进入NMOS晶体管M3源极，最终信号从NMOS晶体管M3漏极输出到电容C10的一端，所述NMOS晶体管M3漏极通过所述第一负载同电源相连；所述NMOS晶体管M2经射频负向信号的输入匹配后等效于一个共栅放大器，射频负向信号经过共栅放大以后从所述NMOS晶体管M2的漏极输出；所述NMOS晶体管M2漏极输出的信号通过无源电容C7交流耦合到所述NMOS晶体管M4的栅极，同时，NMOS晶体管M2漏极输出的信号通过无源电感L6进入NMOS晶体管M4源极，最终信号从NMOS晶体管M4漏极输出到电容C11的一端，所述NMOS晶体管M4漏极通过所述第二负载同电源相连；所述第二级混频单元包括NMOS晶体管M5、NMOS晶体管M6、NMOS晶体管M7、NMOS晶体管M8、尾电流I2、尾电流I3、第三负载和第四负载；其中，经过交流耦合电容C10的交流信号传输给所述NMOS晶体管M7与M8的源端，经过交流耦合电容C11的交流信号传输给所述NMOS晶体管M5与M6源端；所述NMOS晶体管M5漏端与M7漏端相连，所述NMOS晶体管M6漏端与M8漏端相连；本征正向信号LO_p从所述NMOS晶体管M5与M8栅端输入，本征负向信号LO_n从所述NMOS晶体管M6与M7的栅端输入，所述NMOS晶体管M5、M6、M7、M8形成基尔伯特混频结构，最终低中频信号的正向IF_p和负向IF_n分别从所述NMOS晶体管M8与M5的漏端传输出来；所述NMOS晶体管M5通过第三负载同电源相连，所述NMOS晶体管M8通过第四负载同电源相连，所述电容C10的另一端通过所述尾电流I3接地，所述电容C11的另一端通过所述尾电流I2接地。