[發明專利]一種基于不對稱交叉連接的超寬帶倍頻器

有效

• 申請號: 201810737807.1
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN108900164B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 牟首先;江軒;馬凱學;孟凡易
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03B19/14
• 分類號: H03B19/14
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

1.一種基于不對稱交叉連接的超寬帶倍頻器，其特征在于，所述超寬帶倍頻器包括：

帶電流源的射極跟隨器、超寬帶有源巴倫、倍頻器核心單元；倍頻器核心單元包括：兩組不同射極面積的差分結構，2個差分結構發射極交叉連接；輸入信號通過第一帶電流源的射極跟隨器進入超寬帶有源巴倫轉化成一組差分信號，該差分信號通過第二帶電流源的射極跟隨器進入倍頻器核心單元；

超寬帶有源巴倫包括：晶體管Q11和Q12、一個電流源、兩個電容C1和C2；晶體管Q11的基極與輸入信號相連，晶體管Q11的基極通過電容C1與晶體管Q12的集電極相連，晶體管Q11和Q12的發射極相互連接并與一個尾電流源I0相連，晶體管Q11的集電極通過電容C2與晶體管Q12的基極相連；

倍頻器核心單元包括：四個晶體管Q21-Q24、兩個電流源；Q21、Q22具有相同的發射極面積，Q23、Q24具有相同的發射極面積，且Q23和Q24的發射極面積是Q21和Q22發射極面積的K倍；Q21和Q23的基極相連并接入差分信號正極，Q22和Q24的基極相連接入差分信號的負極；Q21和Q22的集電極相連，Q23和Q24的集電極相連；Q21與Q24的發射極相連并連接在第一電流源上，Q22與Q23的發射極相連并連接在第二電流源上。

2.根據權利要求1所述的基于不對稱交叉連接的超寬帶倍頻器，其特征在于，超寬帶有源巴倫輸入信號通過有源巴倫產生幅度相同且相位相差180^o的差分信號，該差分信號輸入倍頻器核心單元的輸入端。

3.根據權利要求1所述的基于不對稱交叉連接的超寬帶倍頻器，其特征在于，倍頻器核心單元還可以通過Q23和Q24的發射極面積與Q21和Q22發射極面積相同，Q21、Q22基極設置的偏置電壓與Q23、Q24的基極設置不同的偏置電壓實現。

4.根據權利要求1所述的基于不對稱交叉連接的超寬帶倍頻器，其特征在于，倍頻器核心單元還可以通過相同的發射極面積的Q21、Q22、Q23、Q24，并配置相同的偏置電壓，通過Q21的發射極串聯一個電阻然后再與Q24的發射極相連并同時與一個電流源相連，同理Q22的發射極串聯一個電阻然后再與Q23的發射極相連并同時與一個電流源相連實現。

5.根據權利要求1所述的基于不對稱交叉連接的超寬帶倍頻器，其特征在于，有源巴倫電流源通過一個尾電流源外加一個電阻串聯而成，有源巴倫還包括電阻R1、R2、電感L1、L2；電感L1與Q11的集電極相連并串聯電阻R1到VDD，電感L2與Q12的集電極相連并串聯電阻R2到VDD。

6.根據權利要求1所述的基于不對稱交叉連接的超寬帶倍頻器，其特征在于，帶電流源的射極跟隨器、超寬帶有源巴倫、兩組不對稱的射極面積交叉連接的差分結構集成在一個單芯片上。

7.根據權利要求1所述的基于不對稱交叉連接的超寬帶倍頻器，其特征在于，K的取值為9.9。