[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于LTE MTC電力物聯(lián)網(wǎng)的吉爾伯特上混頻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810658980.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108880477B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊祥寧;陶健;李錚;朱紅;馮景;陳鑫;邵瑾;韋磊;花再軍;廖一龍;楊季;周春良;陸忞;邵明馳
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);北京智芯微電子科技有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京供電分公司;國網(wǎng)信息通信產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H03D7/12
• 分類號: H03D7/12;H04B1/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐瑩

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于LTE MTC電力物聯(lián)網(wǎng)的吉爾伯特上混頻器，屬于無線通信發(fā)射機技術(shù)領(lǐng)域，包括：跨導(dǎo)級，用于將輸入中頻電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號；開關(guān)級，用于通過本振信號交替控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止；負(fù)載級，用于將上混頻后的電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出；連接至跨導(dǎo)級的兩個濾波電容，用于濾除本振信號泄漏到跨導(dǎo)級的信號。所述兩個濾波電容選取使得跨導(dǎo)級傳輸帶寬為中頻電壓信號2倍的電容。本發(fā)明僅在吉爾伯特上混頻器的跨導(dǎo)級上加入兩個到地的濾波電容，使得跨導(dǎo)級漏極處的信號傳輸帶寬改變，可以濾除本振饋通到輸入端的信號，提高端口隔離度又不影響中頻信號的傳輸和電路的其它性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于LTE MTC電力物聯(lián)網(wǎng)的吉爾伯特上混頻器，屬于無線通信發(fā)射機技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在無線通信發(fā)射系統(tǒng)里，上混頻器是一個關(guān)鍵模塊。吉爾伯特混頻器是一種應(yīng)用較廣泛的上混頻器結(jié)構(gòu)，相對于無源混頻器，吉爾伯特混頻器擁有靜態(tài)工作電流，因而具有較大的轉(zhuǎn)換增益。理想的吉爾伯特混頻器由于全差分結(jié)構(gòu)，使得差分本振信號會在開關(guān)管的漏極完全抵消，使其結(jié)構(gòu)具有理論上的良好的隔離度。但實際上由于本振信號的非理想性，以及晶體管的寄生參數(shù)，和工藝偏差使得吉爾伯特上混頻器的本振信號還是會引起信號饋通和干擾，尤其是饋通到射頻的輸入端，這樣會影響其他的接收機或者引起了自混頻，所以吉爾伯特上混頻器必須需要有很好的隔離度。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中多采用優(yōu)化本振信號和對版圖的細(xì)致布局來減小吉爾伯特上混頻器本振到輸入端的饋通，這樣做會增加設(shè)計的復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于LTE MTC電力物聯(lián)網(wǎng)的吉爾伯特上混頻器，解決如何減少吉爾伯特上混頻器本振到輸入端的饋通的問題。

本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

一種應(yīng)用于LTE MTC電力物聯(lián)網(wǎng)的吉爾伯特上混頻器，包括：

跨導(dǎo)級，用于將輸入中頻電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號；開關(guān)級，用于通過本振信號交替控制開關(guān)管的導(dǎo)通和截止；負(fù)載級，用于將上混頻后的電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出；連接至跨導(dǎo)級的兩個濾波電容，用于濾除本振信號泄漏到跨導(dǎo)級的信號。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述兩個濾波電容選取使得跨導(dǎo)級傳輸帶寬為中頻電壓信號2倍的電容。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述跨導(dǎo)級由尾電流源及共源的兩個放大管組成。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述開關(guān)級由四個開關(guān)管組成。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述負(fù)載級由兩個負(fù)載電阻組成。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述吉爾伯特上混頻器包括尾電流管、第一放大管和第二放大管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管、第六開關(guān)管、第一負(fù)載電阻、第二負(fù)載電阻、第一濾波電容和第二濾波電容，其中，輸入的中頻電壓信號分別連接第一放大管的柵極和第二放大管的柵極，且第一放大管的源極和第二放大管的源極同時連接尾電流管的漏極，所述尾電流管的柵極連接及尾電流管的源極接地；所述第一放大管的漏極連接第一濾波電容的一端，且第一濾波電容的另一端接地；所述第二放大管的漏極接第二濾波電容的一端，且第二濾波電容的另一端接地；所述第三開關(guān)管和第六開關(guān)管的柵極連接本振信號，及第四開關(guān)管和第五開關(guān)管的柵極連接本振信號，以及所述第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的源極接第一放大管的漏極，且第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的源極接第二放大管的漏極；所述第一負(fù)載電阻的一端接電源，第一負(fù)載電阻的另一端連接第三開關(guān)管和第五開關(guān)管的漏極同時接輸出，且所述第二負(fù)載電阻的一端接電源，第二負(fù)載電阻的另一端接第四開關(guān)管和第六開關(guān)管的漏極同時連接輸出。

本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果：