[发明专利]低三阶交调失真的有源Gilbert混频器

说明书

本发明公开一种低三阶交调失真的有源Gilbert混频器，本发明主要为了改善有源Gilbert混频器三阶交调失真而进行的设计。本发明低三阶交调失真的有源Gilbert混频器包括带射极反馈电阻的Multi‑tanh doublet跨导单元，所述带射极反馈电阻的Multi‑tanh doublet跨导单元连接有用于修正其产生的跨导的跨导修正差分对。本发明通过在带射极反馈电阻的Multi‑tanh doublet跨导单元中引入跨导修正差分对，使得Multi‑tanh doublet跨导单元中输出给电流换向开关对的电流为含有较小的三阶交调失真的电流，从而使整个混频器的混频线性度提高。

技术领域

本发明涉及混频器电路领域，尤其涉及一种低三阶交调失真的有源Gilbert混频器。

背景技术

随着无线通信技术的发展，射频电路应用越来越广泛。在射频系统中，都涉及到将频率从低频段转化到高频段，或者从高频到降低到低频段的过程，在这些过程中，都要应用到一种射频器件，即混频器。在射频接收机中，混频器一般设置在低噪声放大器的后端，用于降低信号频率，在发射机中，一般处于功率放大器的前端，用于提升信号频率。

为了满足通信系统对线性度的要求，对混频器线性度要求很严格。这是因为：在接收机中，混频器处于接收机的最后一级，直接决定了整个接受系统的线性度性能；在发射机中，混频器产生的非线性信号能量会经过功率放大器提升到较高水平，干扰其他信道通信。因此如何改善混频器的线性度对系统设计极为关键。

混频器其分为有源混频器和无源混频器。无源混频器线性度较好，但是由于其不能提供增益，限制了其应用场合。有源混频器能够提供一定的增益，有益于整机的噪声性能，但是传统的有源混频器不能获取较好的线性度。

一般有源混频器的主要包括跨导输入级与电流换向开关对级，跨导输入级非线性直接决定了整个混频器的非线性。即一般只要保证跨导输入级所产生的电流包含较低的二阶交调失真电流与三阶交调失真电流，整个混频器就能获取较好的线性度。一般而言，双平衡有源混频器在理想状态下不会有二阶交调失真电流产生。本发明关注通过改善跨导单元的三阶交调来改善整体混频器的线性度。

“The Multi-tanh Principle:A Tutorial Overview”一文提到的带有射极反馈电阻的multi-tanh doublet结构即hybrid doublet结构，在一定程度上提高了跨导单元的线性度，但是带负反馈的multi-tanh doublet结构容易出现较大的gm波纹，从而对跨导单元的线性度产生不良影响。在本发明的电路结构可以很好地改善这一问题。

发明内容

针对上述问题，本发明基于multi-tanh思想，提供一种能够改善三阶交调失真的有源Gilbert混频器，使得注入电流换向开关对的电流含有较小的三阶交调电流的低三阶交调失真的有源Gilbert混频器。

为达到上述目的，本发明一种低三阶交调失真的有源Gilbert混频器，包括跨导放大电路，所述跨导放大电路包括带射极反馈电阻的Multi-tanh doublet跨导单元，所述带射极反馈电阻的Multi-tanh doublet跨导单元连接有用于修正其产生的跨导的跨导修正差分对；

所述带射极反馈电阻的Multi-tanh doublet跨导单元包括第一组差分对，第二组差分对；

所述的跨导修正差分对包括第五晶体管、第六晶体管，所述第五晶体管、第六晶体管各自串联电阻后与第三电流源连接，所述第五晶体管的基极与所述第二组差分对输入正向信号的晶体管的发射极连接，第六晶体管的基极与第一组差分对输入负向信号的晶体管的发射极连接，所述第五晶体管、第六晶体管的集电极分别与所述带射极反馈电阻的Multi-tanh doublet跨导单元的不同信号输出的集电极连接。