[发明专利]一种高线性度有源双平衡混频器

权利要求书

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。

2.根据权利要求1所述的高线性度有源双平衡混频器，其特征在于，所述射频正向信号的输入匹配包括无源电容C2和无源电感L3，所述无源电容C2并接在所述NMOS晶体管M1栅极和源级之间，无源电感L3串接在所述NMOS晶体管M1和M2共栅极点v1与所述NMOS晶体管M1栅极之间；所述射频负向信号的输入匹配包括无源电容C3和无源电感L4，所述无源电容C3并接在所述NMOS晶体管M2栅极和源级之间，无源电感L4串接在所述NMOS晶体管M1和M2共栅极点V1与所述NMOS晶体管M2的栅极之间。

3.根据权利要求2所述的高线性度有源双平衡混频器，其特征在于，所述射频正向信号的输入匹配还包括无源电容C4和无源电阻R1，所述无源电阻R1串接在所述无源电感L3与所述NMOS晶体管M1和M2共栅极点V1之间，所述无源电容C4一端与所述无源电阻R1和所述无源电感L3连接点相连，另一端接地；所述射频负向信号的输入匹配还包括无源电容C5和无源电阻R2，所述无源电阻R2串接在所述无源电感L4与所述NMOS晶体管M1和M2共栅极点V1之间，所述无源电容C5一端与所述无源电阻R2和所述无源电感L4连接点相连，另一端接地。