[發明專利]動態分頻器電路

在審

• 申請號: 201280072511.3
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN104247259A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 阿克巴爾·哈齊諾;薩韋里奧·特羅塔
• 申請（專利權）人: 飛思卡爾半導體公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03K23/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李寶泉;周亞榮

技術領域

本發明涉及動態分頻器電路領域。

背景技術

動態分頻器(DFD)是例如被用于汽車雷達系統的毫米波(30-300GHz)收發器的重要組件。這種系統通常包括一連串分頻器。動態分頻器通常被用作第一級分頻器。由于其高頻率性能，例如高操作頻率和高帶寬，DFD往往基于再生分頻器。

DFD的第一個例子是由Rainer?H.Derksen和Hans-Martin?Rein在1988年3月的第36卷第3號第537-541頁的關于微波理論與技術的IEEE事務的“單片集成在標準雙極技術的7.3-GHz動態分頻器”被公開的。在毫米波頻帶操作的DFD的第二個例子是由Nils?Pohl等人在2009年10月的第44卷期號10第2655-2662頁的固態電路IEEE雜志的“具有80GHz中心頻率的超寬調諧范圍的SiGe雙極VCO”被公開的。

圖1示意性地呈現了已知的現有技術DFD?100的拓撲結構。互阻抗放大器102、開關-四對電路106和RF-對電路110的串聯布置耦合于電壓電源軌V+和V-之間。高頻輸入信號112在RF-對電路100的輸入端口被接收，其中RF-對電路100放大高頻輸入信號112，并給開關-四對電路106提供放大的高頻信號108。開關-四對電路106向互阻抗放大器102提供包括混合頻率信號的信號104，其中互阻抗放大器102放大接收的信號并且給發射極跟隨器118的兩個級提供放大的信號114。發射極跟隨器118的兩個級的輸出信號116被反饋給開關-四對電路106。輸出信號116包括信號，該信號的頻率是高頻輸入信號112的頻率的一半。開關-四對電路106將放大的高頻信號108與發射極跟隨器118的兩個級的輸出信號116進行混合。發射極跟隨器118的兩個級的輸出信號116也被提供給提供分頻輸出信號122的輸出發射極跟隨器電路120。分頻輸出信號122的頻率是高頻輸入信號112的頻率的一半。發射極跟隨器電路120和發射極跟隨器118的兩個級耦合于電源電壓線V+、V-之間。

圖2示意性地呈現了現有技術DFD的電路200。圖1的電路的不同元件被顯示。高頻輸入信號112從輸入放大器電路被接收。RF-對電路110包括在共同發射模式布置的差分對雙極型晶體管，這意味著每個晶體管在其基極接收另一個信號，集電極是RF-對電路110的輸出節點以及晶體管的發射極彼此耦合。開關-四對電路106包括雙差分對雙極型晶體管并且每個差分對在共同發射模式中被布置。差分對的晶體管被耦合，以便如果兩個晶體管的基極耦合于相同的控制信號，集電極耦合于開關-四對電路106的另一個輸出終端。RF-對電路110和開關-四對電路106的組合形成了充當混頻電路的Gilbert-單元。開關-四對電路106的輸出信號被提供給互阻抗放大器102。連同發射極跟隨器118的兩個級，互阻抗放大器102提供足夠大的增益以在毫米波頻譜范圍內操作DFD。輸出發射極跟隨器電路120充當了附加緩沖器以驅動另一級/電路系統，并防止DFD反饋回路被另一級/電路加載的太多。

現有技術DFD的運作需要至少5伏的相對較高的電壓電源以給毫米波段內的頻率獲得高品質DFD。此外，輸出發射極跟隨器電路120必須在相對高的電流操作點工作以提供有利的高頻性能。因此，已知的DFD電路不能在低電壓(例如，3.3伏)和低功率電路中使用。

發明內容

如所附權利要求所描述的，本發明提供了一種動態分頻器電路、集成電路、半導體器件、毫米波收發器和雷達系統。

本發明的特定實施例在從屬權利要求中被陳述。

根據下文中描述的實施例，本發明的這些或其它方面將會很明顯并且被闡述。

附圖說明

根據附圖，僅僅通過舉例的方式，本發明的進一步細節、方面和實施例將被描述。在附圖中，類似的符號被用于表示相同的或功能相似的元素。為了簡便以及清晰，附圖中的元素不一定按比例繪制。

圖1示意性地顯示了現有技術的動態分頻器(DFD)電路，

圖2示意性地顯示了另一個現有技術的DFD電路，

圖3a示意性地顯示了根據本發明的第一方面的動態分頻器電路的實施例的例子，

圖3b示意性地顯示了RF-對的實施例的例子，

圖3c示意性地顯示了開關-四對的實施例的例子，

圖4示意性地顯示了動態分頻器電路的例子。

具體實施方式