[实用新型]一种无源宽带混频器

说明书

本实用新型公开了一种无源宽带混频器，包括：本振巴伦、射频巴伦、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、感性补偿单元、有损感性接地网络。本实用新型可以实现带宽比1:7以内的混频器，在不影响全频带变频损耗的基础上，隔离度恶化的点被有效的抑制；在本设计方案的全频带内，本振射频端口隔离度指标得到了优化，可以很好的满足宽带混频器在通信系统中的应用。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其是一种无源宽带混频器。

背景技术

混频器在通信中一直有着广泛的应用，是实现频率变换的关键器件。在集成电路领域，无源混频器由于其端口隔离度较好、带宽较宽、无需直流供电等优点，是很多场景的优先选项。由于其需要比较大的本振驱动功率，因此，在应用中，本振端口与射频端口之间的隔离度指标尤为重要。因为其若通过射频端口泄露出去，再经过天线反向辐射出去，会造成对其他设备的干扰。更进一步，可能再从天线接收回电路，造成自混频以及信号阻塞(灵敏度退化)等问题，严重干扰后级电路。

传统的无源混频器，大多数采用二极管作为核心器件，综合考虑到线性度、带宽、隔离度等指标，双平衡结构是优先的选择。如图1所示，该传统电路结构，可以实现一定带宽内性能比较好的混频器设计。实现双平衡结构，就需要使用到巴伦电路，常使用的巴伦是由两段电长度为四分之一波长的耦合微带线构成，其在50欧姆匹配环境，可以实现超宽的带宽，但是二极管作为单向导通器件，很难与巴伦电路之间实现宽带的匹配，而巴伦电路是决定本振与射频端口隔离度指标的关键因素。因此，我们可以看到，传统的宽带(一般带宽比大于4)无源双平衡混频器，在整个频带内，都会有一段频带间的隔离度指标比较差，如图2所示。隔离度指标最差的点在-20dB，很难实现全频带的隔离度指标优化。因此，十分有必要，提出一种新的电路结构，专门针对宽带混频器，可以在不影响混频器工作带宽的前提下，实现宽带混频器全频带内较好的本振与射频端口间隔离度指标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种无源宽带混频器，本振射频端口隔离度指标得到了优化，可以很好的满足宽带混频器在通信系统中的应用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种无源宽带混频器，包括：本振巴伦、射频巴伦、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、感性补偿单元、有损感性接地网络；第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4首尾相连，组成一个环路，本振巴伦一端与第一二极管D1和第四二极管D4的连接点相连，一端通过感性补偿单元、有损感性接地网络与第二二极管D2和第三二极管D3的连接点相连，射频巴伦一端与第一二极管D1和第二二极管D2的连接点相连，一端与第三二极管D3和第四二极管D4的连接点相连。

优选的，感性补偿单元串接在本振巴伦的+90°输出端与二极管回路间，该单元由第二片上螺旋电感L2实现；有损感性接地网络并联于第二二极管D2和第三二极管D3的连接点处，由第一片上螺旋电感L1和片上电阻R1并联后一端接地实现。

优选的，对于带宽6-26.5GHz的宽带混频器，第二片上螺旋电感L2的感值为0.2nH～0.5nH之间。

优选的，对于带宽6-26.5GHz的宽带混频器，片上螺旋电感L1的感值在3nH～5nH之间。

优选的，对于带宽6-26.5GHz的宽带混频器，片上电阻R1的阻值在500～600欧姆之间。

本发明的有益效果为：本发明可以实现带宽比1:7以内的混频器，在不影响全频带的变频损耗的基础上，隔离度恶化的点被有效的抑制；在该混频器全频带内，本振射频端口隔离度指标得到了优化，可以很好的满足宽带混频器在通信系统中的应用；在带来上述有益效果的同时，本发明提供的混频器带宽比可以达到1:7。

附图说明

图1为传统的混频器结构示意图。

图2为传统的混频器结构隔离度指标示意图。