[發明專利]雙模混合器

有效

• 申請號: 200980144590.2
• 申請日: 2009-09-02
• 公開（公告）號: CN102210095A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 多米尼克.洛西尼通;讓-菲利浦.庫佩茲;弗朗索瓦.勒彭內克
• 申請（專利權）人: 湯姆森特許公司
• 主分類號: H03D9/06
• 分類號: H03D9/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明涉及一種在不同頻率的信號的混合器，所述信號用于包括天線網絡的半雙工反向系統的傳送/接收前端。

背景技術

以涉及在射頻通信系統中的GWT(Gigabit-Wireless-Technology，吉比特無線技術)技術的無線傳輸的方案的范圍了解本發明。

反向系統在接收到來自天線網絡的給定方向的信號后，在不事先知道該信號到達角度的情況下，能夠以相同的方向自動傳送響應。半雙工系統能夠在雙向信道上一次在一個方向傳送信息。

從Dylan?Jorgensen的文件“Retrodirective?antenna?system?for?wirelesscommunications”-CNSR?2003已知用于無線通信系統的反向天線系統。該文件描述了例如“Van?Atta”網絡的無源網絡。圖1中表示了該網絡。采用通過等長傳輸線段相互連接的R1-RN輻射元件的線性網絡將其構造。具有相對相位ψr的輸入信號Si將在輸出以相反的相對相位ψr被重傳輸。從而如圖1所示的將反向反射輸出信號Sr。表示了與信號傳播方向垂直的輸入與輸出信號的平面P。

其它網絡采用外差混合器，例如圖2所示的網絡。在具有外差混合器的網絡中，連接到R1-RN輻射元件的每個M1-MN混合器與本地振蕩器OL相關聯，所述本地振蕩器OL的頻率F-OL為輸入RF信號頻率F-RF的兩倍。頻率F-OL與F-RF的兩個信號的混合從而以與RF輸入信號相同的頻率但是共軛的相位給出輸出信號。確保頻率變換功能，混合器是傳送器與接收器這些網絡的重要部件。

從文件“Digital?Wireless?Sensor?Server?Using?an?AdaptiveSmart-Antenna/Retrodirective?Array”de?Ryan?Y.Miyamoto-IEEETRANSACTION?ON?VEHICULAR?TECHNOLOGY，VOL.52，NO.5，2003年9月1181，已知一種采用幾個混合器的半雙工反向系統的前端傳送/接收電路的結構。圖3示出了射頻通信系統的這樣的基本半雙工電路的結構，例如遵從IEEE.802.11a/b/g標準的Wifi系統。

參照圖3，該電路的操作原理如下：在該電路的接收模式Rx中，頻率F-RF的輸入信號，例如，通過輻射元件R1之一接收的5.24GHz，由放大器A1放大，并且將其施加于混合耦合器(Rat-race耦合器)的輸入∑。對耦合器的輸出信號S1與S2進行濾波，然后施加于混合器M1、M2的路徑RF，并且直接地或以延遲線L與來自本地振蕩器OL的信號混合，所述來自本地振蕩器OL的信號的頻率FOL-R大約等于輸入信號的F-RF的一半，或例如，2.625GHz?；旌掀髟诖艘苑Q為次諧波模式的模式操作，頻率FOL-R與F-RF的混合的產物從而給出接近零、或基帶的中間頻率FI，并且在路徑I/Q上以在該頻率的基帶傳輸信號。通過延遲線添加的延時是在接收頻率FOL-R的45°。因此，混合器在次諧波模式，來自混合器在輸出端的頻率FI的信號為正交相位并且從而允許應用相關聯標準解調計劃。

在該電路的傳輸模式中，必須確保反向方向性。為此并且如之前在圖2中闡述并且描述的，必須采用大約為信號RF的F-RF兩倍的本地振蕩器OL的頻率FOL-T，或例如10.5GHz。混合器M1、M2然后以標準外差模式運行。在頻率FOL-T，本地振蕩器OL的兩個路徑之間的相位差為180°，在輸出端Δ結合來自兩個混合器并且經由濾波器BPF1與BPF2的中間物施加于混合耦合器的信號。在該輸出端Δ傳送的信號是那些在輸入端∑接收到的結合。

然后通過放大器A2將它們放大并且通過輻射元件R2將它們重傳送。此外，可以現有技術中其自身已知的方式，通過在基帶中在I/Q路徑上注入將要傳輸的數據，調制傳輸信號。

至于與混合器相關聯的濾波裝置，它們能夠允許信號相互隔離以便確保最佳功能。從而，在路徑RF上的帶通濾波器BPF1、BPF2讓有用的頻帶通過并且拒絕頻率F-FI以及振蕩器FOL-R與FOL-T的兩個頻率。在I/Q路徑上的低通濾波器LPF3、LPF4具有在基帶的截止頻率，從而拒絕頻帶RF以及兩個頻率FOL-R與FOL-T。

另外，在本地振蕩器OL的信號的OL路徑上的濾波器F5與F6為用于拒絕頻率F-FI的高通濾波器與用于拒絕頻率F-RF的抑制濾波器的結合。

從而，先前描述的結構包括采用根據兩種模式的混合器功能：傳送中簡單諧波模式以及接收中次諧波模式。

以上描述的混合器包括AsGa技術中的簡單FET晶體管。