[发明专利]双向混频器

说明书

一种双向混频器，包括：发送模块，包括第一发送单元，第一发送单元包括多组第一发送端子单元，第一发送端子单元包括第一发送端电容和第一发送端晶体管；接收模块，包括第一接收单元，第一接收单元包括多组第一接收端子单元，第一接收端子单元包括第一接收端电容和第一接收端晶体管；发送控制模块，与发送模块连接，被配置为控制发送模块处于工作饱和区或处于非工作截止区；接收控制模块，与接收模块连接，被配置为控制接收模块处于工作饱和区或处于非工作截止区；中频端口，与发送模块连接；以及射频端口，与接收模块连接；其中，第一发送端晶体管的漏极与第一接收端电容连接，第一接收端晶体管的漏极与第一发送端电容连接。

技术领域

本公开涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种双向混频器。

背景技术

传统的相控阵收发通道采用分立形式，其构成为：一条通道用于上行链路，经移相器，可变增益放大器实现波束成形后由功率放大器放大发射；另一条通道用于下行链路，实现接收阵列的定向接收，但由于在基站等应用中需要大量的通道数，导致毫米波相控阵系统功耗很大，散热困难，芯片面积过大。

分立的收发通道集成混频功能需要分立的混频器和配套的本振分配网络，这进一步加剧了功耗和面积的占用，且板上封装连接复杂、重量体积大，不易大面积推广，这对毫米波相控阵技术的制约已经显现。

发明内容

本公开的实施例提出了一种双向混频器，以至少解决上述现有技术中存在的上述或者其它方面的至少一种技术问题。

根据本公开的实施例，提供了一种双向混频器，包括：发送模块，包括第一发送单元，所述第一发送单元包括多组第一发送端子单元，所述第一发送端子单元包括第一发送端电容和第一发送端晶体管；接收模块，包括第一接收单元，所述第一接收单元包括多组第一接收端子单元，所述第一接收端子单元包括第一接收端电容和第一接收端晶体管；发送控制模块，与所述发送模块连接，被配置为控制所述发送模块处于工作饱和区或处于非工作截止区；接收控制模块，与所述接收模块连接，被配置为控制所述接收模块处于工作饱和区或处于非工作截止区；中频端口，与所述发送模块连接；以及射频端口，与所述接收模块连接。其中，所述第一发送端晶体管的漏极与所述第一接收端电容连接，所述第一接收端晶体管的漏极与所述第一发送端电容连接，以实现所述第一接收端子单元与所述第一发送端子单元交叉耦合。

根据本公开上述实施例的双向混频器，利用发送模块中的第一发送单元和接收模块中的第一接收单元交叉耦合的方式连接，具体地是利用第一发送单元中的第一发送端子单元和第一接收单元中的第一接收端子单元交叉耦合的方式来实现的，基于此连接方式，再通过发送控制模块和接收控制模块控制发送模块和接收模块交替地处于工作饱和状态和非工作截止状态，实现在发送控制模块控制发送模块处于工作饱和区，接收控制模块控制接收模块处于非工作截止区的情况下，外部频率信号从中频端口经发送模块流向射频端口，完成上变频过程，在发送控制模块控制发送模块处于非工作截止区，接收控制模块控制接收模块处于工作饱和区的情况下，外部频率信号从射频端口经接收模块流向中频端口，完成下变频过程。

通过交叉耦合的这种连接方式，双向混频器能够实现在下变频的接收通道和上变频的发射通道都能工作，简化了本振分配网络的复杂度，提高了相控阵前端的集成度，节省功耗，并且在上变频过程中发送模块处于工作饱和状态即发送模块中的晶体管工作在有源区，在下变频的过程中接收模块处于工作饱和状态，即接收模块中的晶体管，在收发两种模式下双向混频器都有一组晶体管工作在有源区，具有良好的变频增益、线性度和噪声系数等。

附图说明

图1是根据本公开的一种示意性实施例的双向混频器的简易电路连接示意图。

【附图标记】

1：发送模块；

2：接收模块；

3：发送控制模块；

4：接收控制模块；

5：中频端口；