[發明專利]混頻器電路和方法

有效

• 申請號: 200680047366.8
• 申請日: 2006-11-16
• 公開（公告）號: CN101331679A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 斯文·馬蒂森;托馬斯·馬特森;馬格努斯·尼爾森;安德里亞·尼達爾
• 申請（專利權）人: LM愛立信電話有限公司
• 主分類號: H03D7/14
• 分類號: H03D7/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明總體上涉及通信接收器，具體地涉及一種用在通信接收器中的混頻器電路。?

通信接收器電路運行在富有挑戰性的執行環境中。例如，在例如根據寬帶CDMA(WCDMA)標準而配置的頻分復用(FDMA)系統中，接收器與本地發送器同時運行并且必須表現出良好的發送頻率抑制。由于造成了數字方面的自干擾問題，所以假定接收/發送雙工器衰減為50dB，那么+25dBm下的WCDMA發送器導致-25dBm干擾信號進入WCDMA接收器。如果接收器性能標準要求不大于-108dBm的靜電干擾，則要想使整流發送頻譜低于-108dBm極限，接收器的二階截點(IP₂)必須≥+49dBm。?

在接收器的低噪聲放大器與混頻器電路之間放置抑制濾波器代表了一種抑制干擾(包括來自本地發送器的“漏”干擾)的方法。然而，發送和接收頻率的接近，有時稱為“雙工距離”，需要這些抑制濾波器上相對嚴格的濾波器性能特征。實際上，所需的濾波器銳度造成了表面聲波(SAW)濾波器，或者其他高性能濾波器電路的使用，這阻礙了與芯片上收發器電路的便捷集成。?

通常，對于耦合接收器的低噪聲放大器和相應混頻器電路已知各種方法。例如，參見以下引用：美國公開專利申請No.2001/021645(Ugajin)，關于差分放大器電路的使用和用于混頻器的相關電容耦合設置；美國專利No.6029059(Bojer)，關于正交混頻器體系結構，用于混合同一混頻器(晶體管)單元中的同相和正交分量；美國公開專利申請No.2005/0101281(Schelmbauer)，關于正交混頻器體系結構，用于為同相和?正交信號分量產生差分電流輸出；美國專利No.6560541(Somayajula)，關于對于信號和D.C.分量具有單獨電流路徑的方波混頻器；美國公開專利申請No.2005/0270081(Shi)，關于具有AB類單端差分輸入的下變頻器，以及具有芯片上偏置回路的差分輸出雙平衡混頻器結構；以及美國公開專利申請No.2003/0162515(Zhou)，關于具有離相180度驅動的補充FET的無源混頻器電路。?

發明內容

在一個實施方式中，一種接收器電路包括單端低噪聲放大器電路、混頻器電路(例如正交或四相混頻器電路)，以及電容耦合電路，該電容耦合電路包括匹配電容耦合電路，以將低噪聲放大器電路的輸出信號耦合到混頻器電路的多個信號輸入。例如，在混頻器電路包括正交混頻器電路的實施方式中，電容耦合電路將來自單端低噪聲放大器的(多個)輸出信號耦合到正交混頻器電路的同相或正交信號輸入。低噪聲放大器電路提供了單個或平衡輸出信號。在任一情況下，電容耦合電路都設置有用于將低噪聲放大器電路的輸出信號耦合到混頻器輸入的一個或更多個耦合電容器。對于平衡低噪聲放大器輸出配置而言，電容耦合包括分離的耦合路徑，每條路徑都具有匹配的耦合電容器。?

在另一個實施方式中，一種接收器電路包括低噪聲放大器電路，四相混頻器電路，以及用于將低噪聲放大器電路的輸出信號耦合到四相混頻器電路的混頻器輸入的電容耦合電路。低噪聲放大器電路可以是提供單個輸出信號的單端低噪聲放大器電路，其中電容耦合電路將單個輸出信號耦合到四相混頻器電路的單端混頻器輸入。在另一個實施方式中，四相混頻器電路包括雙平衡四相混頻器電路，而低噪聲放大器電路包括平衡輸出。在這種配置中，電容耦合電路包括用于將來自低噪聲放大器電路的平衡輸出信號電容耦合到雙平衡四相混頻器電路的各平衡混頻器輸入的匹配耦合電容器。雙平衡四相混頻器電路的平衡混頻器輸入可以包括單端端接電路。?

在正交和四相混頻器實施方式中，都可以考慮混頻器的跨導靈敏度?來配置電容耦合電路。例如，可以按照混頻器電路的跨導靈敏度的函數來定制用于耦合低噪聲放大器電路的輸出信號的耦合電容器的大小。更具體來講，將耦合電容器的大小定制成ωC≤g_m，其中ω是感興趣的頻率，C是耦合電容器的電容值，而g_m是混頻器電路的跨導值。如果低噪聲放大器電路提供了平衡輸出，則經過適當地定制大小，可以在每條平衡信號路徑中使用匹配的耦合電容器。?

在另一個實施方式中，一種接收器電路包括低噪聲放大器電路、正交混頻器電路和電感耦合電路。電感耦合電路包括被配置為將低噪聲放大器電路的輸出信號耦合到正交混頻器電路的兩個或更多個信號輸入的一個或更多個變壓器耦合電感器。?