[發(fā)明專利]一種寬帶高線性度的射頻發(fā)射前端電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710937103.4
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN107911092B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張為;李嘉駿
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H03G3/30
• 分類號(hào): H03G3/30;G01S7/03
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種寬帶高線性度的射頻發(fā)射前端電路，在基帶和本振端口采用基于共柵放大器-共源放大器結(jié)構(gòu)的巴倫實(shí)現(xiàn)超寬帶輸入匹配，在射頻端口采用基于推挽結(jié)構(gòu)的A類功率放大器實(shí)現(xiàn)超寬帶輸出匹配，包括：基帶單轉(zhuǎn)雙模塊、本振單轉(zhuǎn)雙模塊、混頻器模塊、可變增益放大器模塊及驅(qū)動(dòng)放大器模塊，其中，

基帶單轉(zhuǎn)雙模塊將單端中頻輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分形式，提供給混頻器模塊的跨導(dǎo)單元，輸入匹配網(wǎng)絡(luò)由第一晶體管(M1)、串聯(lián)在第一晶體管(M1)柵極與地端之間的第一電容(C1)共同組成，用以實(shí)現(xiàn)基帶端口5M～200MHz的寬帶輸入匹配；

本振單轉(zhuǎn)雙模塊將單端本振輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分形式，提供給混頻器模塊的開關(guān)單元，輸入匹配網(wǎng)絡(luò)由第三晶體管(M3)、串聯(lián)在第三晶體管(M3)柵極與地端之間的第二電容(C2)及串聯(lián)在輸入端與第三晶體管(M3)柵極之間的第三電感(L3)組成，用以實(shí)現(xiàn)本振端口400M～0.2GHz的寬帶輸入匹配；

混頻器模塊采用正交雙平衡吉爾伯特結(jié)構(gòu)，將基帶單轉(zhuǎn)雙模塊提供的中頻信號(hào)通過與本振單轉(zhuǎn)雙模塊提供的本振信號(hào)進(jìn)行電流換向調(diào)制，轉(zhuǎn)換為射頻差分信號(hào)提供給可變增益放大器模塊；

可變增益放大器模塊采用基于跨導(dǎo)可變的共源共柵放大器對混頻器輸出的射頻信號(hào)進(jìn)行增益控制，并將信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)放大器模塊；

驅(qū)動(dòng)放大器模塊采用基于源級(jí)跟隨器-共源放大器結(jié)構(gòu)的雙轉(zhuǎn)單巴倫和基于推挽結(jié)構(gòu)的A類功率放大器，將可變增益放大器提供的差分射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)，并提供一定功率增益。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻發(fā)射前端電路，其特征在于，所述基帶單轉(zhuǎn)雙模塊還包括第二晶體管(M2)及第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)；

其中，所述第一晶體管(M1)第六電阻的柵極與第一電容(C1)第一端連接，源極與第三電阻(R3)第一端連接，漏極與第一電阻(R1)第一端連接；所述第二晶體管(M2)的柵極與第三電阻(R3)第一端連接，源極與地端連接，漏極與第二電阻(R2)第一端連接；所述第一電容(C1)第二端與地端連接；所述第三電阻(R3)第二端與地端連接；所述第一電阻(R1)和第二電阻(R2)的第二端均與電源VDD連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的射頻發(fā)射前端電路，其特征在于，所述本振單轉(zhuǎn)雙模塊還包括：第四晶體管(M4)及第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第一電感(L1)和第二電感(L2)；

其中，所述第三晶體管(M3)的柵極與第二電容(C2)第一端連接，源極與第六電阻(R6)第一端連接，漏極與第一電感(L1)第一端連接；所述第四晶體管(M4)的柵極與第六電阻(R6)第一端連接，源極與地端連接，漏極與第二電感(L2)第一端連接；所述第一電感(L1)的第二端與第四電阻(R4)的第一端連接；所述第二電感(L2)的第二端與第五電阻(R5)的第一端連接；所述第二電容(C2)第二端與地端連接；所述第六電阻(R6)第二端與地端連接；所述第四電阻(R4)和第五電阻(R5)的第二端均與電源VDD連接。