[发明专利]有源混频器的增强型宽带操作

说明书

用于无线通信的方法、系统和设备被描述以用于有源混频器的增强型宽带操作。在一种示例中，一种装置可以包括有源混频器，有源混频器至少部分地基于交流(AC)本地振荡器(LO)信号在射频(RF)信号与中频(IF)信号之间进行转换，其中在有源混频器内生成的直流(DC)电流部分地取决于偏置电压和AC LO信号。该装置可以包括混频器偏置电路，混频器偏置电路生成用于有源混频器的偏置电压，偏置电压的幅度与AC LO信号的振幅具有反向关系。

交叉引用

本专利申请要求Yu等人的2016年12月6日提交的题为“Enhanced BroadbandOperation of an Active Mixer”的美国临时专利申请No.62/430,774、以及Yu等人的2017年12月4日提交的题为“Enhanced Broadband Operation of an Active Mixer”的美国专利申请No.15/831,370的优先权，其中的每个申请都转让给本受让人。

背景技术

下文一般地涉及无线通信，并且更具体地涉及用于有源混频器的增强型宽带操作的技术。

无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容，诸如语音、视频、分组数据、消息传递、广播等。这些系统可以能够通过共享可用系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信。这种多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、以及正交频分多址(OFDMA)系统(例如，长期演进(LTE)系统或新无线电(NR)系统)。无线多址通信系统可以包括一定数目的基站或接入网络节点，每个同时支持用于多个通信设备的通信，通信设备可以另外称为用户设备(UE)。

无线通信设备(诸如UE或基站)包括一个或多个混频器。混频器是一种非线性电路，其可以用于将信号从一个频率移变到另一频率用于传输或信号处理。混频器是3-端口电子电路，其中端口中的两个端口是“输入”端口，而另一端口是“输出”端口。混频器对两个输入信号进行混频，使得输出信号的频率是输入信号的频率之和(或之差)。混频器可以用于将信号上变频到射频用于传输，以及将所接收的信号从射频下变频到较低频率用于处理。两种类型的混频器是无源混频器和有源混频器。无源混频器可以使用二极管，并且依赖于电压与电流之间的非线性关系来生成混频器输出。然而，在无源混频器中，输出信号具有相比于输入信号的较低功率。有源混频器可以使用放大器件(诸如晶体管或真空管)来增大输出信号的强度。然而，操作在高频处，诸如毫米波(mm波)频率处，约束了可以使用的混频器的类型。生成具有高摆幅的方波本地振荡器(LO)信号来驱动无源混频器在mm波频率处是过度渴求功率的。在许多情况下，仅有源混频器可以容忍低摆幅正弦LO信号波形，并且提供可接受的性能。随着无线通信技术改进，常规的混频器未提供足够的性能。

发明内容

所描述的技术涉及改进的方法、系统、设备或装置，其支持用于有源混频器的增强型宽带操作的技术。一般地，所描述的技术提供在有源混频器中生成直流(DC)电流，其基本上不依赖于输入本地振荡器(LO)信号的振幅。所描述的示例包括混频器，该混频器跨越用于LO信号的一定范围的振幅提供基本上恒定的增益和线性度。为了实现这些益处，偏置电路和组合电路电耦合到电压偏置的混频器核心电路。在一些示例中，偏置电路生成与LO信号的振幅具有反向关系的偏置电压。在反向关系中，偏置电路可以在LO信号的振幅减小时增大偏置电压，并且在LO信号的振幅增大时减小偏置电压。在其他示例中，偏置电路可以生成与LO信号的振幅具有正向关系的偏置电压。在正向关系中，偏置电路可以在LO信号的振幅增大时增大偏置电压，并且在LO信号的振幅减小时减小偏置电压。组合器电路生成偏置的LO信号，偏置的LO信号是偏置电压和LO信号的组合。偏置的LO信号被施加到电压偏置的混频器核心电路内的开关电路的输入。通过有源混频器生成的DC电流基本上不依赖于输入LO信号的振幅，导致跨越一定范围的毫米波(mm波)频率提供基本上恒定的增益和线性度的有源混频器。