[發明專利]用于UWB信號發送裝置的低電壓混合器電路

無效

• 申請號: 201010595626.3
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102104364A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: L·德羅薩
• 申請（專利權）人: 斯沃奇集團研究和開發有限公司
• 主分類號: H03D7/00
• 分類號: H03D7/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;郭曉華

技術領域

本發明涉及用于將由天線發送的信號的高頻轉換的低電壓混合器(mixer)電路，特別是用于超寬帶(UWB)信號發送裝置的低電壓混合器電路。

背景技術

在使用超寬帶UWB)技術的系統中，數據發送經由UWB數據信號執行，該信號包含使用或不使用載波頻率的一系列非常短的脈沖。“數據”應當一般理解為包含具有一個或多于一個的連續符號(symbol)的文本信息、同步信息或其他信息。由于脈沖非常短，例如每個具有2ns或更小的持續時間，這產生了頻域內的超寬帶波譜。對于UWB技術，所規定的UWB信號的頻譜必須在3.1和10.6GHz之間。波譜也可分為幾個頻段，以便限定包括大約499.2MHz的12個頻段的不同發送信道。

對于將由附近的UWB接收器裝置識別的UWB發送器裝置，被發送數據信號的脈沖序列編碼在理論上對于發送器裝置個性化。不同類型的編碼可用于在UWB信號中發送數據。可使用脈沖位置調制(PPM)、脈沖幅度調制(PAM)、二進制相位或相移鍵控(BPSK)、脈沖位置調制和相移鍵控的組合、二進制開關鍵控(OOK)編碼或另一類型的調制。超寬帶技術的數據發送通常以低功率發送脈沖在短距離上進行。

數據脈沖在由UWB信號發送裝置的數據發生器控制的脈沖發生電路中產生，用于供給至少一個數據脈沖信號。這種用于UWB信號的脈沖信號仍可經由混合器進行頻率轉換。此脈沖信號因此在混合器中與來自本地振蕩器的至少一個載波頻率信號混合。由混合器提供的信號一般必須在附加的放大器中放大，因為混合器輸出上的發送動態范圍通常不足。由放大器放大的信號定義將由發送裝置天線發送的UWB信號。這構成了現有技術中這種類型的裝置的缺點，因為這意味著部件的數量或是裝置的電力消耗能被減小。

UWB信號發送裝置中使用的混合器電路的一個實施例在JP專利No.2005-184141中限定。此混合器電路以用于UWB信號發送的高頻對數據信號進行轉換。混合器電路被制造為使得其能以低電壓運行，例如以小于2V的電壓。為了實現這一點，其包含兩個MOS晶體管差動對，其各自與另一MOS晶體管和電阻器串聯連接在供電電壓源的端子之間。這使得所述供電電壓的等級能被減小。然而，混合器電路沒有為輸出電壓提供充足的動態范圍。因此，這需要在混合器電路輸出上使用放大器，以便放大輸出信號，用于UWB信號發送，這構成了缺點。

對前面提到的文檔的混合器電路的一種改進在美國專利No.2009/0174460中公開。此文檔的混合器電路也包含兩個NMOS晶體管差動對，其各自與另一NMOS晶體管和電阻器串聯連接在供電電壓源的端子之間。連接到對應的NMOS晶體管差動對的各個NMOS晶體管適用于移除三階跨導，以便獲得更為線性的混合器電路。即使混合器電路可被布置為以低電壓運行，仍有必要在混合器電路輸出上使用放大器，以便對輸出信號進行放大，用于UWB信號發送，這構成了缺點。

美國專利No.2006/0135109也公開了一種具有與日本專利No.2005-184141和美國專利No.2009/0174460相同結構的混合器電路，但在跨導級具有兩個反轉器布置。然而，這種混合器電路使用有源負載，用于供給兩個輸出信號，這構成了缺點，因為這意味著不能在混合器電路輸出上保證好的動態范圍。

因此，本發明的目的在于，通過提供特別用于UWB信號發送裝置的低電壓混合器電路——其保證低電壓混合器電路輸出上的最大動態范圍，克服前面提到的缺點。

發明內容

因此，本發明涉及一種前面提到的低電壓混合器電路，其包含獨立權利要求1中限定的特征。

混合器電路的特定實施例在從屬權利要求2-9中限定。

低電壓混合器電路的一個優點在于，混合器電路輸出信號的電壓幅度由于具有低供電電壓的跨導級而增大。這在混合器電路輸出上提供了最大的動態范圍，甚至以小于1V的供電電壓。為了實現這一點，僅兩個晶體管串聯連接在供電電壓源的兩個端子之間，用于跨導級，并用于跨導級和晶體管差動對之間的布置。

因此，本發明還涉及具有低電壓混合器電路的UWB信號發送裝置，其具有權利要求10所限定的特征。

UWB發送裝置的特定實施例在從屬權利要求11中限定。

附圖說明

由下面對附圖所示至少一個非限制性實施例的介紹，將會明了UWB信號發送裝置中的低電壓混合器電路的目的、優點和特征，在附圖中：

圖1以簡化的方式示出了UWB信號發送裝置，其包含根據本發明的低電壓混合器電路；

圖2示出了根據本發明用于UWB信號發送裝置的低電壓混合器電路的實施例；以及