[发明专利]一种超宽带分布式混频器

说明书

本发明公开了一种超宽带分布式混频器，包括第一射频信号传输电路和用于传输本振信号的本振传输线，所述第一射频信号传输电路包括第一晶体管组和用于传输射频信号的第一射频传输线，所述第一晶体管组包括n个晶体管，n为不小于2的整数，第一晶体管组中每个晶体管的栅极连接第一射频传输线、源极连接本振传输线、而漏极接地，且在第一射频传输线和本振传输线上，第一晶体管组中的每个晶体管前后均有电感。本发明利用晶体管的栅极和漏极之间的寄生电容构建传输射频信号的人工传输线，实现了超宽带混频器，超宽带混频器的射频和本振带宽频率覆盖范围从兆赫兹(MHz)覆盖到吉赫兹(GHz)，可以实现接近晶体管特征频率的射频带宽。

技术领域

本发明涉及无线射频通信技术领域，具体涉及一种超宽带分布式混频器。

背景技术

近年来，在高速率数据传输、宽带测试设备、软件无线电等的应用需求的驱动下，对宽带无线接收机射频前端的需求日益增长。而混频器是接收机射频前端中必不可少的核心模块之一，在接收机中混频器位于低噪声放大器的后面，低噪声放大器将从天线接收到的射频信号进行低噪声放大后，信号进入混频器进行下变频到频率较低的中频信号，供后级做进一步的处理。传统的解决宽带应用需求的方法是将多个分别覆盖不同频段的混频器进行并联使用，由于涉及到多个电路，造成设备体积大，成本高。同时，为了确保同时接收宽带范围内的信号，多个混频器需要同时工作，造成设备的功耗很大。

为了克服传统解决宽带方案带来的问题，现有技术提出了采用一个覆盖所有需要的工作频段的宽带混频器代替传统的多个混频器。而最常用的宽带混频器即传统的分布式混频器结构，传统的分布式混频器结构如图1所示，包括晶体管组、用于传输本振信号的本振传输线、用于传输射频信号的第一射频传输线，晶体管组包括n个晶体管M1、M2、…、Mn，n为不小于1的整数，晶体管组中每个晶体管的栅极连接第一射频传输线、漏极连接本振传输线、源极接地。在第一射频传输线和本振信号传输线上，每个晶体管与第一射频传输线的连接点前后均设有电感，每个晶体管与本振传输线的连接点前后均设有电感，晶体管可以采用NMOS、PMOS、pHEMT和HEMT等晶体管。第一射频传输线上依次串联有电感L11、L12、…、L1m；本振传输线上依次串联有电感L21、L22、…、L2m；m＝n+1；这样晶体管Mj的漏极前端连接电感L2j，后端连接电感L2q，q＝j+1；j＝1,2，…，n；晶体管Mj的栅极前端连接电感L1j，后端连接电感L1q，q＝j+1；j＝1,2，…，n。第一射频传输线由各晶体管的栅极和源极之间的寄生电容与电感L1i，i＝1,2，…，m构建了传输射频信号的人工传输线，各晶体管的漏极和源极之间的寄生电容与电感L2i，i＝1,2，…，m构建了传输本振信号的人工传输线。整个思想是通过在晶体管间引入一些电感L，再利用晶体管的栅极与源极之间的寄生电容Cgs一起来构建人工传输线实现很宽的频率带宽(带宽)，由于晶体管的寄生电容较大(Cgs较大)，带宽有限，即传统的人工传输线构建方法能实现的带宽有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中传统的分布式混频器能实现的带宽有限，目的在于提供一种超宽带分布式混频器，实现分布式混频器更宽的带宽。

本发明通过下述技术方案实现：