[发明专利]一种折叠正交双平衡混频器

说明书

本发明涉及一种折叠正交双平衡混频器，包括跨导级模块、开关级模块、尾电流源模块、负载电流源模块以及共模反馈模块；负载电流源模块包括晶体管M1、M2，尾电流源模块包括晶体管M11、M12，开关级模块包括晶体管M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10，跨导级模块包括晶体管M13、M14、M15、M16。本发明中采用折叠的开关级模块提高端口间的隔离度；采用电流源负载模块提高混频器的增益；采用共模反馈模块为混频器各个关键节点提供稳定的工作电流、提高混频器的线性度；另外同相和正交两个混频器支路共用一组射频输入端口，实现正交混频的同时降低功耗。

技术领域

本发明涉及混频器领域，具体涉及一种折叠正交双平衡混频器。

背景技术

混频器作为无线通信收发器中的重要模块之一，其作用是进行信号的频率搬移。在发射机中，其作用是上变频，即将已调制的中频信号搬移到较高的载波频段；在接收机中，其作用是下变频，将射频信号搬移到中低频段。先前的混频器多采用吉尔伯特单元的双平衡结构，该结构的混频器各端口隔离度较差，当需要增大混频器的转换增益和降低噪声时，需要增大跨导级的偏置电流，而偏置电流的增大将导致负载上的压降增大，从而压缩了开关级和跨导级的电压空间，降低了混频器的线性度。现代通信系统的信号多采用正交相移键控或者相似的正交频移键控调制技术，接收机需要将射频信号搬移为同相和正交两路信号，通常这通过使用两个吉尔伯特混频器或者相似的混频器并联实现，但是这样会产生大的功耗，不适合电子设备小型化、便携化、低功耗的要求。

发明内容

本发明的目的就是提供一种折叠正交双平衡混频器，其可有效解决上述问题，其可提高混频器的线性度、端口隔离度，且具有高增益和低功耗的特点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案进行实施：

一种折叠正交双平衡混频器，其特征在于：包括跨导级模块、开关级模块、尾电流源模块、负载电流源模块以及共模反馈模块；负载电流源模块包括晶体管M1、M2，尾电流源模块包括晶体管M11、M12，开关级模块包括晶体管M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10，跨导级模块包括晶体管M13、M14、M15、M16，晶体管M1、M2的源极均连接电源电压，晶体管M1、M2的栅极均连接到共模反馈模块的电压控制信号输出端VB1，晶体管M1的漏极分五路分别连接晶体管M3、M5、M7、M9的源极以及晶体管M11的漏极，晶体管M2的漏极分五路分别连接晶体管M4、M6、M8、M10的源极以及晶体管M12的漏极；晶体管M3、M6的栅极分别连接同相本振信号的正输入端ILO+，晶体管M3、M4、M13的漏极短接在一起且短接点作为同相中频输出信号输出端IIF的一接点；晶体管M4、M5的栅极分别连接同相本振信号的负输入端ILO-，晶体管M5、M6、M14的漏极短接在一起且短接点作为同相中频输出信号输出端IIF的另一接点；晶体管M7、M10的栅极分别连接到正交本振信号的正输端QLO+，晶体管M7、M8、M15的漏极短接在一起且短接点作为正交中频输出信号端QIF的一个接点；晶体管M8、M9的栅极均连接正交本振信号的负输端QLO-，晶体管M9、M10、M16的漏极短接在一起且短接点作为正交中频输出信号端QIF的另一接点；晶体管M11的栅极连接输入射频信号的正端RF+，晶体管M12的栅极连接输入射频信号的负端RF-；晶体管M13、M14、M15、M16的栅极均连接外部电路提供的偏置电压VB2，晶体管M11、M12、M13、M14、M15、M16的源极均接地。

上述技术方案中，采用折叠的开关级模块提高端口间的隔离度；采用电流源负载模块提高混频器的增益；采用共模反馈模块为混频器各个关键节点提供稳定的工作电流、提高混频器的线性度；另外同相和正交两个混频器支路共用一组射频输入端口，实现正交混频的同时降低功耗。

附图说明

图1为本发明电路原理图；

图2为共模反馈模块的电路原理图。

具体实施方式