[发明专利]一种高性能的宽带有源双平衡混频器

说明书

本发明公开了一种高性能的宽带有源双平衡混频器，包括滤波单元、混频单元、放大单元、RF输入端、LO本振输入端、VDD供电端、GND端、中频输出端IF，所述放大单元、滤波单元、混频单元依次串联连接，所述混频单元中包括Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管，所述Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管的漏极均设有匹配单元，栅极均设有偏置匹配单元，本发明混频范围广，中频信号增益高，能够满足移动通信、军事侦察的接收系统中的下变频需求，有助于设备的模块化和小型化。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体地，涉及一种高性能的宽带有源双平衡混频器。

背景技术

混频器(Frequency mixer)是非线性无线通信电路的一种，混频器把两道不同频率的输入讯号混合成一道特定频率的输出讯号，其是无线通信系统射频接收机前端的关键模块，在接收并下变频信号的过程中起着关键性的作用。不同的接收机系统架构，包括外差结构、直接下变频结构和低中频结构等，都需要一个能将射频(RF)频率下变频到基带中频(IF)频率的电路模块，这一关键电路模块的功能由混频器来实现，因此，混频器的增益、噪声、线性度等都将直接影响着整个接收机的性能。

随着无线通信的发展，混频器得到了广泛的应用，尤其是L波段到C波段是移动通信和现代电子战对抗的主要频段。现阶段人们针对雷达和基站中的接收部分提出了小型化和模块化的要求。同时考虑到无线传输的电磁波往往有较大的空间损耗。在此前提下需要设计一款宽带高增益的混频器芯片。

通过应用这款混频器芯片能够有效减小设备体积，提高中频信号的幅度，对于提高系统性能起到了关键性作用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高性能的宽带有源双平衡混频器，以满足在超宽带应用场景下能保持高增益，混频芯片混频范围广，中频信号增益高，能够满足移动通信、军事侦察的接收系统中的下变频需求，有助于设备的模块化和小型化。

本发明采用下述的技术方案：

一种高性能的宽带有源双平衡混频器，包括滤波单元、混频单元、放大单元、RF输入端、LO本振输入端、VDD供电端、GND端、中频输出端IF，所述混频单元中包括Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管，所述Q1场效应管、Q2场效应管的栅极均连接RF输入端，源极连接GND端，漏极分别连接Q3场效应管、Q4场效应管和Q5场效应管、Q6场效应管的源极；所述Q3场效应管、Q5场效应管的漏极均连接VDD供电端，Q4场效应管、Q6场效应管的漏极均连接滤波单元的输入端，滤波单元的输出端连接放大单元的输入端，Q4场效应管、Q5场效应管的栅极连接GND端，Q3场效应管、Q6场效应管的栅极连接LO本振输入端；

所述放大单元包括Q7场效应管、C1电容，所述Q7场效应管的栅极连接滤波单元的输出端，Q7场效应管的漏极连接VDD供电端，Q7场效应管的的源极连接GND端，所述C1电容的右端接VDD供电端，左端连接中频输出端IF。

优选的，所述Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管、Q7场效应管的漏极均分别设有匹配单元七、匹配单元八、匹配单元五、匹配单元二、匹配单元六、匹配单元三、匹配单元四，所述滤波单元的输入端设有匹配单元一。

优选的，所述匹配单元七、匹配单元八、匹配单元五、匹配单元二、匹配单元六、匹配单元三、匹配单元四，匹配单元一均包括C2电容(1)、R电阻(2)、C3电容(3)，所述C2电容(1)、R电阻(2)、C3电容(3)相互并联连接。

优选的，所述Q1场效应管、Q2场效应管、Q3场效应管、Q4场效应管、Q5场效应管、Q6场效应管、Q7场效应管的栅极均分别设有偏置匹配单元五、偏置匹配单元六、偏置匹配单元二、偏置匹配单元三、偏置匹配单元七、偏置匹配单元四、偏置匹配单元一。