利索能及
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专利号: 2024117649728
申请人: 成都信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高线性度宽带无源混频器,其特征在于,包括:RF阻抗匹配网络、IF阻抗匹配网络、LO预驱动器、堆叠式LO驱动器、开关核心;

所述RF阻抗匹配网络两侧设置端口P3、P4和端口A、B;所述RF阻抗匹配网络包括:电容Cm、电容Cs、电容Ca、电感Lp、电感Ls、电感Ld、电感La;

所述IF阻抗匹配网络两侧设置端口P5、P6和端口E、F;所述IF阻抗匹配网络包括:电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电感L1、电感L2、电感L3、电感L4;

所述开关核心两侧设置端口A、B和端口C、D;所述开关核心包括开关S1、S2、S3、和S4,开关结构相同;所述开关结构包括:NMOS管Ms1、NMOS管Ms2、电容Cc、电容Cd、电阻Rg、电阻Rn;

所述LO预驱动器两侧设置端口P1、P2和端口H、Z;所述LO预驱动器包括上下链路LO预驱动器,上下链路LO预驱动器结构相同;所述LO预驱动器包括:PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、NMOS管M4、NMOS管M5、NMOS管M6、电容Cb、电感Lg、电阻Rd;

所述堆叠式LO驱动器设置端口G、S;所述堆叠式LO驱动器包括上下链路堆叠式LO驱动器,堆叠式LO驱动器结构相同;所述堆叠式LO驱动器包括:PMOS管Mp1、PMOS管Mp2、PMOS管Mp3、NMOS管Mn1、NMOS管Mn2、NMOS管Mn3、电容Cp1、电容Cp2、电容Cp3、电容Cn1、电容Cn2、电容Cn3;

所述RF阻抗匹配网络中端口X与开关核心的A端连接,所述RF阻抗匹配网络中的Y端与开关核心的B端连接;

所述开关核心的C端与IF阻抗匹配网络的E端连接,所述开关核心的D端与IF阻抗匹配网络的F端连接,所述IF阻抗匹配网络的P5、P6端口输出IF信号;

所述LO预驱动器的P1、P2端接收本振信号,所述LO预驱动器的H端与堆叠式LO驱动器的G端连接,所述LO预驱动器的Z端与堆叠式LO驱动器的S端连接,所述堆叠式LO驱动器的输出本振信号并与开关核心S1~4的输入端连接;

所述RF阻抗匹配网络中端口P3、P4接收射频输入信号,射频信号从P3、P4端口进入RF阻抗匹配网络,经过XY端口转换输出两路信号;所述一路信号经过A端口通过开关S1与另一路信号经过B端口通过开关S3接至端口C,最终在端口E合并,一路信号经过A端口通过开关S2与另一路信号经过B端口通过开关S4接至端口D,最终在端口F合并,两路信号经EF端口进入IF阻抗匹配网络,最后经P5、P6端口输出IF信号;

所述本振信号经端口P1、P2进入,分为两路信号进入上下链路LO预驱动器到H、Z端口,然后两路信号分别经端口G、S进入上下链路堆叠式LO驱动器,得到本振信号,并进入开关核心中的开关S1~4中作为本振信号输入。

2.根据权利要求1所述的一种高线性度宽带无源混频器,其特征在于,所述RF阻抗匹配网络中电容Cm的一端与电感Lp的c端连接,接至P3端口,并作为RF阻抗匹配网络的一路输入端,所述电容Cm的另一端与电感Ls的d端连接,并作为RF阻抗匹配网络的一路输出端端口X,所述电感Lp的a端与电感Ld的e端连接,所述电感Lp的a端与电感Ls的b端耦合,所述电感Ls的b端与电感La的f端连接并接地,所述电感Ld的g端与电感La的h端耦合,所述电容Ca的一端与电感Ld的g端连接,并接至P4端口,并作为RF阻抗匹配网络的另一路输入端,所述电容Ca的另一端与电感La的h端连接,并作为RF阻抗匹配网络的另一路输出端端口Y,所述电容Cs的一端与电容Cm的一端和电感Ls的b端连接,所述电容Cs的另一端与电容Ca的另一端和电感La的h端连接。

3.根据权利要求2所述的一种高线性度宽带无源混频器,其特征在于,所述IF阻抗匹配网络中电容C1的一端与电感L1的一端连接,接至端口E,并作为IF阻抗匹配网络的一路输入端,所述电容C1的另一端与电容C4的一端连接并接地,所述电容C4的另一端与电感L3的一端连接,接至端口F,并作为IF阻抗匹配网络的另一路输入端,所述电感L3的另一端与电容C5的一端和电感L4的一端连接,所述电感L1的另一端与电容C2的一端和电感L2的一端连接,所述电容C2的另一端与电容C5的另一端连接并接地,所述电感L2的另一端与电容C3的一端连接,接至端口P5,并作为IF阻抗匹配网络的输出端,所述电容C3的另一端与电容C6的一端连接并接地,所述电容C6的另一端与电感L4的另一端连接,接至端口P6。

4.根据权利要求2所述的一种高线性度宽带无源混频器,其特征在于,所述LO预驱动器中电感Lg的一端与端口P1/P2连接,并作为LO预驱动器的输入端,所述电感Lg的另一端与电容Cb的一端连接,所述电容Cb的另一端与电阻Rd的一端连接,所述电容Cb的另一端与NMOS管M4栅端和PMOS管M1栅端连接,所述电阻Rd的另一端与NMOS管M4漏端和PMOS管M1漏端连接,所述NMOS管M4源端接地,所述PMOS管M1源端接电源电压1.2V,所述电阻Rd的另一端与NMOS管M5栅端和PMOS管M2栅端连接,所述NMOS管M5漏端与PMOS管M2漏栅端连接,所述NMOS管M5源端接地,所述PMOS管M2源端接电源电压1.2V,所述NMOS管M5漏端与NMOS管M6栅端和PMOS管M3栅端连接,所述PMOS管M2漏端与NMOS管M6栅端和PMOS管M3栅端连接,所述NMOS管M6源端接地,所述PMOS管M3源端接电源电压1.2V,所述NMOS管M6漏端与PMOS管M3漏栅端连接,接至端口H/Z,并作为LO预驱动器的输出端。

5.根据权利要求1所述的一种高线性度宽带无源混频器,其特征在于,所述堆叠式LO驱动器PMOS管Mp1源端接电源电压5V,所述PMOS管Mp1漏端与PMOS管Mp2源端连接,所述PMOS管Mp1栅端与电容Cp1的一端连接,所述电容Cp1的另一端与电容Cp2的一端连接,所述电容Cp2的另一端与PMOS管Mp2栅端连接,所述PMOS管Mp2漏端与PMOS管Mp3源端连接,所述PMOS管Mp3漏端与NMOS管Mn3漏端连接,并作为堆叠式LO驱动器输出端Vout,所述电容Cp3的一端与电容Cp2的一端和电容Cn3的一端连接,并作为堆叠式LO驱动器输入端Vin,所述电容Cp3的另一端与PMOS管Mp3栅端连接,所述电容Cn3的一端与电容Cn2的一端连接,所述电容Cn3的另一端与NMOS管Mn3栅端连接,所述NMOS管Mn3源端与NMOS管Mn3漏端连接,所述电容Cn2的一端与电容Cn1的一端连接,所述电容Cn2的另一端与NMOS管Mn2栅端连接,所述NMOS管Mn2源端与NMOS管Mn1漏端连接,所述电容Cn1的另一端与NMOS管Mn1栅端连接,所述NMOS管Mn1源端接地。

6.根据权利要求1所述的一种高线性度宽带无源混频器,其特征在于,所述开关核心中电容Cc的一端与电容Cd的一端连接,并接至LO信号,所述电容Cc的另一端与NMOS管Ms1栅端和电阻Rg的一端连接,所述电容Cd的另一端与NMOS管Ms2栅端和电阻Rn的一端连接,所述电阻Rn的另一端与电阻Rg的另一端连接,并接电源电压Vg,所述NMOS管Ms1源端接IN,并作为开关的输入端,所述NMOS管Ms1漏端与NMOS管Ms2源端连接,所述NMOS管Ms2漏端接OUT,并作为开关的输出端。