[發明專利]一種下變頻混頻器

有效

• 申請號: 201710084199.4
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN107017846B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 吳華靈;譚洪舟;路崇;陸許明;徐永鍵
• 申請（專利權）人: 廣東順德中山大學卡內基梅隆大學國際聯合研究院;中山大學花都產業科技研究院;中山大學
• 主分類號: H03D7/12
• 分類號: H03D7/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及一種下變頻混頻器，至少包括一條變頻支路，所述變頻支路包括：射頻輸入阻抗匹配及電壓到電流轉換電路，用于接收射頻輸入信號j，并將輸入信號j轉換成電流形式的輸入信號k；開關電路，用于對電流形式的輸入信號k完成下變頻功能，得到輸入信號m；電流到電壓轉換及增益控制電路，用于將輸入信號m轉換成電壓形式的輸入信號n；然后對輸入信號n進行增益控制，得到幅度合適的低頻電壓信號。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，更具體地，涉及一種下變頻混頻器。

背景技術

傳統無線信號接收系統通常由低噪聲放大器（LNA）、下變頻混頻器、濾波器（Filter）和可變增益放大器（VGA）組成。其中一般射頻信號經低噪聲放大器和下變頻混頻器處理后得到一低頻信號，濾波器和可變增益放大器再對這一信號進行放大濾波處理。低噪聲放大器和下變頻混頻器又稱射頻前端電路，濾波器和可變增益放大器又稱基帶信號處理電路。射頻前端電路的性能對整個無線接收系統有很大影響，特別對系統的噪聲和帶外干擾有很大影響。所以射頻前端的電路性能廣受注目。

傳統接收系統中低噪聲放大器和下變頻混頻器獨立設計。低噪聲放大器匹配射頻輸入信號以接收射頻輸入信號，并對信號適當放大以抑制后級電路的噪聲。下變頻混頻器完成頻率變換功能以獲得低頻的中頻信號，并提供一定增益以抑制后級電路噪聲。低噪聲放大器的優化目標通常是更低的噪聲、更小的面積和更低的功耗。下變頻混頻器的優化目標通常是更佳的線性度、更低的噪聲和更低的功耗。但低噪聲放大器和下變頻混頻器的優化通常是獨立進行的，這樣可能可以獲得最好性能，但很難簡化電路設計以獲得更低的成本和功耗。

發明內容

本發明為解決以上現有技術的難題，提供了一種下變頻混頻器，該混頻器融合了低噪聲放大器的功能，可直接接收外部射頻信號并輸出低頻中頻信號，簡化了電路結構。

為實現以上發明目的，采用的技術方案是：

一種下變頻混頻器，至少包括一條變頻支路，所述變頻支路包括：

射頻輸入阻抗匹配及電壓到電流轉換電路，用于接收射頻輸入信號j，并將輸入信號j轉換成電流形式的輸入信號k；

開關電路，用于對電流形式的輸入信號k完成下變頻功能，得到輸入信號m；

電流到電壓轉換及增益控制電路，用于將輸入信號m轉換成電壓形式的輸入信號n；然后對輸入信號n進行增益控制，得到幅度合適的低頻電壓信號。

優選地，所述下變頻混頻器還包括有增益控制及隔離電路，用于對輸入信號k進行增益控制，并提高電路的隔離度。

優選地，所述射頻輸入阻抗匹配及電壓到電流轉換電路包括電容CC1、電感Lg1、電容C1、電感Ls1和NMOS管MN1；其中電容CC1的一端接射頻信號源，電容CC1的另一端通過電感Lg1與NMOS管MN1的柵極連接，NMOS管MN1的柵極通過電容C1與NMOS管MN1的源極連接，NMOS管MN1的源極通過電感Ls1接地，NMOS管MN1的漏極與開關電路連接。

優選地，所述增益控制及隔離電路包括NMOS管MN13和NMOS管MN14，其中NMOS管MN13的源極與射頻輸入阻抗匹配及電壓到電流轉換電路連接，MOS管MN13的漏極與開關電路連接，MOS管MN13的柵極接柵極控制電壓Vb1；所述NMOS管MN14的源極與射頻輸入阻抗匹配及電壓到電流轉換電路連接，MOS管MN14的漏極接VDD端，MOS管MN14的柵極接柵極控制電壓Vc；