[發(fā)明專利]雙平衡無(wú)源混頻器的版圖設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210161216.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103427767A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)芯科技有限公司
• 主分類號(hào): H03D7/16
• 分類號(hào): H03D7/16
• 代理公司: 上海晨皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 盧剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及接收系統(tǒng)中的雙平衡無(wú)源混頻器。

背景技術(shù)

中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播（China?Mobile?Multimedia?Broadcasting，簡(jiǎn)稱“CMMB”）是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的第一套面向手機(jī)、筆記本電腦等多種移動(dòng)終端的系統(tǒng)，利用S波段信號(hào)實(shí)現(xiàn)“天地”一體覆蓋、全國(guó)漫游，支持25套電視和30套廣播節(jié)目。2006年10月24日，國(guó)家廣電總局正式頒布中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播（俗稱手機(jī)電視）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定采用我國(guó)自主研發(fā)的移動(dòng)多媒體廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播規(guī)定了在廣播業(yè)務(wù)頻率范圍內(nèi)，移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道傳輸信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制，標(biāo)準(zhǔn)適用于30MHz到3000MHz頻率范圍內(nèi)的廣播業(yè)務(wù)頻率，通過(guò)衛(wèi)星和/或地面無(wú)線發(fā)射電視、廣播、數(shù)據(jù)信息等多媒體信號(hào)的廣播系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全國(guó)漫游。

目前的CMMB手機(jī)無(wú)線通信產(chǎn)品中，接收機(jī)系統(tǒng)基本上采用零中頻結(jié)構(gòu)，因?yàn)榱阒蓄l結(jié)構(gòu)是將射頻信號(hào)直接下變頻到基帶，優(yōu)點(diǎn)有很多，特別是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，鏡像信號(hào)是自身，沒(méi)有超外差結(jié)構(gòu)的鏡像抑制問(wèn)題。

然而，零中頻結(jié)構(gòu)也存在其缺點(diǎn)，如IQ支路不匹配和直流失配等問(wèn)題，特別是因版圖引起的直流失配，將導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法正常的解調(diào)。在目前的現(xiàn)有技術(shù)中，主要的解決辦法是通過(guò)不斷加大混頻器管子尺寸，已減小失配（mismatch）問(wèn)題。

但是，通過(guò)加大混頻器管子尺寸以減少失配的方案，不可避免地將造成產(chǎn)品面積增大，功耗增加，成本增加等問(wèn)題，降低了產(chǎn)品性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種雙平衡無(wú)源混頻器的版圖設(shè)計(jì)方法，以保證混頻器的有源電路工藝角度的匹配程度，從而避免產(chǎn)生直流失配的問(wèn)題，提高雙平衡無(wú)源混頻器的性能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種雙平衡無(wú)源混頻器的版圖設(shè)計(jì)方法，該雙平衡無(wú)源混頻器包含輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、混頻器核心變頻管、基帶信號(hào)采樣晶體管；

在所述雙平衡無(wú)源混頻器的版圖中，將生成支路信號(hào)的有源開(kāi)關(guān)管放置于生成該支路信號(hào)的版圖中間位置，將生成該支路信號(hào)的電容采用插指結(jié)構(gòu)放置于有源電路的兩側(cè)；

所述支路信號(hào)包含I路信號(hào)和Q路信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，通過(guò)版圖布局，將有源管子放在生成該支路信號(hào)的版圖中間位置，實(shí)現(xiàn)有源電路工藝角匹配，電容采用插指結(jié)構(gòu)放在兩邊，實(shí)現(xiàn)電容工藝角匹配。由于工藝失配是產(chǎn)生直流失配的原因之一，因此，通過(guò)匹配有源電路，可以有效控制直流失配的產(chǎn)生，從而提高雙平衡無(wú)源混頻器的性能。而且，通過(guò)有源開(kāi)關(guān)管與電容在版圖上的位置關(guān)系的改變，以確保有源電路工藝角度匹配，無(wú)需加大混頻器管子尺寸，從而保證了整體應(yīng)用芯片面積小的優(yōu)勢(shì)。

進(jìn)一步地，在雙平衡無(wú)源混頻器的版圖中，電阻和電容采用插指結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步保證工藝上的差分對(duì)稱。

進(jìn)一步地，在雙平衡無(wú)源混頻器的版圖中，將射頻信號(hào)線（RF信號(hào)線）與相交的本振信號(hào)線（LO信號(hào)線），設(shè)置為垂直相交。通過(guò)將RF信號(hào)線與LO信號(hào)線垂直相交，可以有效減少LO信號(hào)線與RF信號(hào)線之間的寄生電容，從而降低本振泄露，提高線性度。由于本振泄露也是產(chǎn)生直流失配的原因之一，因此，在確保有源電路工藝角度匹配的基礎(chǔ)上，減小本振泄露，可以進(jìn)一步避免直流失配的產(chǎn)生。在不增加芯片面積、功耗和成本的前提下，提高雙平衡無(wú)源混頻器的性能，提高通信系統(tǒng)的靈敏度。

進(jìn)一步地，在雙平衡無(wú)源混頻器的版圖中，射頻信號(hào)線與不相交的本振信號(hào)線之間的距離，大于預(yù)設(shè)門限。優(yōu)選地，射頻信號(hào)線與不相交的本振信號(hào)線之間，保持版圖允許的最大距離。通過(guò)在RF信號(hào)線與LO信號(hào)線交叉時(shí)候保持垂直關(guān)系，不交叉時(shí)，盡量保持距離，以進(jìn)一步減小RF信號(hào)線與LO信號(hào)線的寄生電容，進(jìn)而確保解決本振泄露的問(wèn)題，避免直流失配。

進(jìn)一步地，雙平衡無(wú)源混頻器還可以包含嵌入式濾波器，通過(guò)嵌入式濾波器可以進(jìn)一步對(duì)該雙平衡無(wú)源混頻器的輸入信號(hào)進(jìn)行干擾抑制，從而保證解調(diào)信號(hào)的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步地，在雙平衡無(wú)源混頻器的版圖中，產(chǎn)生I路信號(hào)的元器件與產(chǎn)生Q路信號(hào)的元器件并列相鄰排置，并且產(chǎn)生I路信號(hào)的元器件與產(chǎn)生Q路信號(hào)的元器件保持對(duì)稱。通過(guò)將產(chǎn)生I路信號(hào)的元器件與產(chǎn)生Q路信號(hào)的元器件并列相鄰排置，可以保持IQ兩路靠近，并且IQ保持絕對(duì)對(duì)稱，以進(jìn)一步減小工藝偏差導(dǎo)致正交IQ信號(hào)的失配。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的雙平衡的線性無(wú)源混頻器的結(jié)構(gòu)示意圖；