[发明专利]换衡器混频器电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2013年4月18日提交的题为“Balun Mixer Circuits”（换衡器混频器电路）的美国临时专利申请（共同未决的临时申请），其序列号为61/813,583并且要求其优先权。该共同未决的临时申请因此通过引用全文结合于此。

技术领域

本发明涉及模拟信号处理。特别地，本发明涉及诸如用于基带信号的上变频的模拟混频器。

背景技术

现有技术中已知的一种混频器电路是Gilbert混频器，诸如图2所示的Gilbert混频器200。如图2所示，Gilbert混频器200包括分别由NPN晶体管Q1和Q2以及NPN晶体管Q3和Q4所形成的差分对，由NPN晶体管Q5和Q6以及电阻器Rp和Rm所形成的电压-电流转换级，以及由NPN晶体管Q7和电阻器Rb所形成的尾部电流源。Gilbert混频器200受到相当高的供电电压要求以及来自电压-电流转换级中所使用的NPN晶体管Q5和Q6的噪声的影响。

授予Chang等人的美国专利7308224（Chang）公开了一种低压混频器。具体地，在Chang的图3中，Chang公开了一种电压上升空间有所减小的混频器。Chang并未公开从无源电路生成正交信号。

授予Ji的美国专利6959180（Ji）公开了一种具有低温共烧陶瓷（LTCC）结构的混频器。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种单平衡换衡器混频器电路包括换衡器，其具有利用尾电阻器连接至差分对的中心分接头。该换衡器分别在单端输入端子和中心分接头处接收第一输入信号和第二输入信号。本发明的换衡器混频器可以通过在中心分接头提供基带或中间信号并且单端输入端子提供局部振荡器（LO）信号而被用作上变频器混频器。

根据本发明的一个实施例，一种双平衡换衡器混频器电路可以由两个单平衡换衡器混频器电路所形成。在双平衡换衡器混频器电路中，中心分接头端子接收基带差分信号。

根据本发明的一个实施例，一种双平衡镜像抑制混频器电路可以由两个双平衡换衡器混频器电路所形成，其中合成的双平衡换衡器混频器电路分别接收相应LO信号和基带差分信号的同相和正交通道。

根据本发明的一个实施例，能够提供一种无源LO链以生成局部振荡器的正交信号。还可以在该换衡器混频器中提供多相滤波器。

本发明的换衡器混频器的优势包括低电压、低功率操作以及低噪声。与现有技术的Gilbert混频器不同的是，本发明的换衡器混频器并不需要单独的电压-电流转换级。

通过结合附图考虑以下详细描述而更好地对本发明加以理解。

附图说明

图1示出了依据本发明的一个实施例的换衡器混频器100。

图2示出了现有技术的Gilbert混频器200。

图3示出了依据本发明的一个实施例的具有双平衡配置的换衡器混频器电路300。

图4示出了依据本发明的一个实施例的由图3的双平衡换衡器混频器电路300的两个副本所构建的换衡器混频器400。

图5是双平衡镜像抑制混频器400的示意性表示形式，其中平衡换衡器混频器电路300a和300b的核心由电路模块501a和501b所表示。

图6示出了依据本发明实施例的双平衡镜像抑制换衡器混频器600的一部分；特别地，图6示出了无源LO链650，其经由输入信号IPP、IPM、IMP、IMM、QPP、QPM、QMP和QMM而连接至图5的电路模块501a和501b（从图6省去），电路模块501a和501b提供输出信号RFout103a和103b（见图5）。

为了便于在附图之间对要素进行比较，图中相同的要素被指定同样的附图标记。

具体实施方式

图1示出了依据本发明的一个实施例的换衡器混频器100。如图1所示，换衡器混频器100包括换衡器TX1，它在其单端输入端子接收局部振荡器（LO）信号LO_in，并且在其中间分接头接收基带信号BB_in。换衡器TX1的平衡输出信号被提供至利用尾部电阻器R而形成差分对的NPN晶体管Q1和Q2的基极端子。电阻器R优选地为可变电阻器，从而混频器增益适当地能够有所变化。该电阻可以以数字步幅进行变化（例如，类似于可编程增益放大器（PGA）），或者连续变化（例如，类似于可变增益放大器（VGA））。此外，换衡器TX1的差分输出端子104a和104b能够被具有适当电阻的终端电阻器104所分流以向LO端口提供良好的输入阻抗。