[发明专利]一种可重构双频带混频器

说明书

本发明公开了一种可重构双频带混频器，所述混频器包括：负载和buffer级电路、开关级电路、本振输入端匹配网络、级间匹配电路、跨导级电路、开关选频匹配网络电路；本申请中的可重构双频带混频器可在两个不同的频带内切换，跨导级采用双路并行分别工作在不同的频率，并通过开关切换及偏压控制电路工作在不同的频带；射频输入匹配网络结合了不同频带的匹配电路串联连接和开关选频网络，保证电路工作在不同频段时都能达到最佳的性能。

技术领域

本发明涉及无线通信系统技术领域，具体地，涉及一种可重构双频带混频器。

背景技术

目前，第三代(3G)、第四代(4G)蜂窝移动通信技术已基本成熟，随着人们对通信需求的激增，近年来对第五代(5G)蜂窝移动通信技术的研究成为了焦点，而即将到来的第五代(5G)蜂窝移动通信系统在增强移动带宽(eMBB)、高可靠低时延连接(uRLLC)、海量物联(mMTC)等领域将起到关键的作用。因此，基于5G移动通信技术的研究有重要意义。

移动通信的发展中出现了多种多样的通信标准，如第三代(3G)、第四代(4G)蜂窝移动通信系统、蓝牙(Bluetooth)和无线局域网(WLAN)等无线通信系统在各自应用领域发挥着至关重要的作用。目前，移动通信发展的一个重要趋势是单个通信终端可以兼容多种通信标准，并且也已经有相关的无线通信系统集成的典型案例。兼容多种通信标准的通信系统具有多频多通道与可重构特性。从而，多频可重构器件的研究是移动通信技术发展的一个至关重要的问题。

基于Gibert单元的双平衡混频器是目前移动通信终端收发机中应用广泛且有着较为深入的研究的核心模块，该电路源自于Barrie Gilbert提出的高精度乘法器。Gibert混频器具有较好的隔离度和噪声抑制性能，因而该结构存在多种衍生的混频器结构用于优化其中的某项性能。

超宽带(Ultra-Wide Band)自2002年2月14日FCC(美国联邦通信委员会)批准民用以来，已经得到快速地发展，具有广阔的应用前景。但超宽带结构为了达到足够的带宽，会对系统的其它性能有所限制，如增益、噪声；同时还有频带利用率低的缺点，实际上超宽带产品并不会用到整个带宽内的频带资源，其中不用的部分会被浪费掉。

针对这一问题，人们提出了可重构多频带技术。多频带技术将超宽带中有用的频带资源分割成多个窄频带，避免了超宽带对电路性能的限制，同时保证电路工作在每个窄带上都具有最佳的性能；从宽带中提取有效的频带资源加以利用，相对于超宽带具有更高的频带利用率。单个电路中组合多个频段，可以显著降低芯片组装成本，从而拓宽产品的应用范围。

目前，设计多频段混频器的方法有如下三种：

1、传统的多核混频结构(参考文献1：Jaewoo Park et al.,A direct-conversion CMOS RF receiver reconfigurable from 2GHz to 6GHz,2008 IEEESymposium on VLSI Circuits,Honolulu,HI,2008,pp.38-39.)

2、并行多谐振多频结构(参考文献2：Ruey-Lue Wang,Yan-Kuin Su,C.H.Liu,San-Chi Hung,Pi-Jung Yang and Yi-Shu Lin,A concurrent dual-band mixer with on-wafer balun for multi-standard applications,APCCAS 2008-2008 IEEE AsiaPacific Conference on Circuits and Systems,Macao,2008,pp.304-307.)

3、采用可调电容、电阻组合和开关选频调谐网络的结构(参考文献3：专利号为CN201010022737，名称为“双频段可重构混频器集成电路芯片”的发明专利；参考文献4：专利号为CN201510720170，名称为“一种多频段可重构方法及混频器”的发明专利)