[发明专利]一种具有高谐波抑制比的电流复用移相混频器在审

专利信息
申请号: 202211077800.4 申请日: 2022-09-05
公开(公告)号: CN115425929A 公开(公告)日: 2022-12-02
发明(设计)人: 黄同德;曹瀚璋;胡淳;吴文 申请(专利权)人: 南京理工大学
主分类号: H03D7/14 分类号: H03D7/14
代理公司: 南京理工大学专利中心 32203 代理人: 封睿
地址: 210094 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 具有 谐波 抑制 电流 复用移相 混频器
【说明书】:

发明公开了一种具有高谐波抑制比的电流复用移相混频器,射频输入信号RFIN经过正交发生单元产生I、Q两组差分信号,分别进入I路高谐波抑制比移相混频单元和Q路高谐波抑制比移相混频单元,与本振信号中的差分本振信号、时序控制单元的控制信号进行混频并实现移相,产生I、Q两路差分中频信号;I路差分中频信号中的正端与Q路差分中频信号中的正端输入进同一负载,产生中频正输出信号;I路差分中频信号中的负端与Q路差分中频信号中的负端输入进同一负载,产生中频负输出信号;中频正输出信号和中频负输出信号共同组成中频差分输出信号。本发明结构简单紧凑,提高了系统的移相精度的同时可以实现混频,降低了系统的功耗。

技术领域

本发明涉及微波单片集成电路及微电子技术,特别涉及一种具有高谐波抑制比的电流复用移相混频器。

背景技术

随着无线通信系统的快速发展,相控阵系统被广泛应用在各个领域,其中突出体现在在航空航天、近程探测、精确制导等领域。移相器、混频器是相控阵系统中的核心模块,移相器通过控制天线阵列中每个单元的接收信号或者发射信号的相位实现相控阵系统的波束扫描功能。对于常规有源移相器,其一般采用矢量合成移相架构,其移相精度有赖于控制位数以及移相范围,但是随着工作频率的不断升高,单纯通过提升控制位数的方法无法进一步提升移相精度,并且需要更加复杂的校准电路,同时会消耗更多的功耗。而对于混频器而言,其承担着将发射通路上的中频信号上混频到射频信号,或者将接收通路上的射频信号下混频为中频信号的功能。混频器有转换增益、噪声系数、线性度、功耗等指标,但是在常规相控阵架构中,移相器和混频器的架构设计上一般采用两个分立的架构,使得整体功耗偏高,不利于整体系统的使用寿命,同时也不利于当今发展中绿色环保的理念。

发明内容

本发明的目的在于提出一种具有高谐波抑制比的电流复用移相混频器,以解决当今传统移相器架构中移相精度较低的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为:一种具有高谐波抑制比的电流复用移相混频器,包括正交发生单元、I路高谐波抑制比移相混频单元、Q路高谐波抑制比移相混频单元、时序控制单元。输入射频信号RFIN与正交发生单元的输入端连接,正交发生单元产生四个输入射频正交差分信号IRF+、IRF-、QRF+、QRF-,其中IRF+、IRF-与I路高谐波抑制比移相混频单元的射频信号输入端相连、QRF+、QRF-与Q路高谐波抑制比移相混频单元的射频信号输入端相连;外部输入的本振差分正交信号为ILO+、ILO-、QLO+、QLO-,其中ILO+、ILO-与I路高谐波抑制比移相混频单元的本振信号输入端相连,QLO+、QLO-与Q路高谐波抑制比移相混频单元的本振信号输入端相连;I路高谐波抑制比移相混频单元、Q路高谐波抑制比移相混频单元分别具有两个输出端,产生I路中频差分输出信号IIF+、IIF-与Q路中频差分输出信号QIF+、QIF-,其中IIF+、QIF+与同一负载相连实现矢量合成,IIF-、QIF-与同一负载相连实现矢量合成,最后产生一对IF+与IF-的差分输出信号;

射频输入信号RFIN经过正交发生单元产生I、Q两组差分信号,I路差分射频信号进入I路高谐波抑制比移相混频单元,与本振信号中的I路差分本振信号、时序控制单元的控制信号进行混频并实现移相,产生I路差分中频信号;Q路差分射频信号进入Q路高谐波抑制比移相混频单元,与本振信号中的Q路差分本振信号、时序控制单元的控制信号进行混频并实现移相,产生Q路差分中频信号;I路差分中频信号中的正端与Q路差分中频信号中的正端输入进同一负载,产生中频信号的正端输出;I路差分中频信号中的负端与Q路差分中频信号中的负端输入进同一负载,产生中频信号的负端输出,中频信号的正端和负端共同组成差分中频信号。

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