[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生相位正交的射頻信號的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310629885.0
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN116582150A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·里沃伊拉德;F·戈捷
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體(ALPS)有限公司
• 主分類號: H04B1/408
• 分類號: H04B1/408;H04B1/54;H04W88/06;H03B19/14;H03D7/12;H03D7/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 潘樹志

實施例公開了用于產(chǎn)生相位正交的射頻信號的裝置。集成電子設(shè)備包括混頻器模塊，該混頻器模塊包括電壓/電流跨導(dǎo)級，該電壓/電流跨導(dǎo)級包括第一晶體管并連接到包括第二晶體管的混頻級，其中該混頻級包括：電阻退化電路，該電阻退化電路連接到第二晶體管的源極；以及校準(zhǔn)輸入端，該校準(zhǔn)輸入端連接到第二晶體管的柵極并旨在接收可調(diào)節(jié)的校準(zhǔn)電壓，并且第一晶體管的源極直接連接到冷電源點。

本申請是申請日為2021年3月1日、申請?zhí)枮?02110225804.1、發(fā)明名稱為“用于產(chǎn)生相位正交的射頻信號的裝置”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例和實現(xiàn)方式涉及產(chǎn)生高頻信號，例如但不排他性地大于20GHz，特別是產(chǎn)生用作偏移90°的頻率轉(zhuǎn)換信號(或本地振蕩器信號)的這種信號，旨在允許對接收的射頻信號(向下轉(zhuǎn)換)或?qū)Υ蛩惆l(fā)射的基帶信號(向上轉(zhuǎn)換)進(jìn)行向下或向上的頻率轉(zhuǎn)換。

背景技術(shù)

在諸如第五代“5G”電信的電信中，要求能夠以例如等于28GHz(但不限制該值)的頻率產(chǎn)生偏移90°的轉(zhuǎn)換信號或本地振蕩器的信號。

已知的解決方案涉及使用壓控振蕩器產(chǎn)生頻率為56GHz的正弦信號，然后使用分頻器來獲得28GHz的轉(zhuǎn)換信號。

然而，在電路中以56GHz傳播信號并使用分頻器在消耗方面是昂貴的解決方案。

在Curtis?Leifso等的題為“A?Monolithic?6GHz?Quadrature?FrequencyDoubler?With?Adjustable?Phase?Offset”，IEEE?Journal?of?Solid-state?circuits,vol.41，N°2，2006年2月的文章中，提出了6GHz倍頻器，該倍頻器允許使用多相濾波器和與加法器和減法器相關(guān)聯(lián)的混頻器組合，在輸出處傳送偏移90°、頻率是輸入振蕩器信號兩倍的兩個信號。

然而，這樣的結(jié)構(gòu)不僅占用相當(dāng)大的表面積，而且在高電源電壓(3.3伏)下起作用。而且，每個混頻器使用的吉爾伯特單元消耗DC電流，這在噪聲方面限制了結(jié)構(gòu)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

因此，需要以通常大于20GHz(例如28GHz)的高頻產(chǎn)生偏移90°的信號，在相位和幅度上具有可接受的不平衡，并且提供低功耗以及所產(chǎn)生的兩個信號偏移90°的良好精度。

本發(fā)明的實施例在電信領(lǐng)域，特別是在5G電話標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)中具有特別有利但非限制性的用途。

根據(jù)一個實施例，使用混頻器模塊，該混頻器模塊包括具有發(fā)射極退化的混頻級和對混頻級的晶體管的柵極電壓的調(diào)整，以及這樣的混頻器模塊的組合以產(chǎn)生倍頻器。

因此，根據(jù)一個方面，提出了一種包括混頻器模塊的例如集成的電子設(shè)備。

該混頻器模塊包括電壓/電流跨導(dǎo)級，該電壓/電流跨導(dǎo)級包括第一晶體管(例如MOS晶體管)，并且連接到包括第二晶體管(例如MOS晶體管)的混頻級。

根據(jù)該方面，混頻級包括連接到第二晶體管的源極的電阻退化電路、和連接到第二晶體管的柵極并旨在接收可調(diào)節(jié)校準(zhǔn)電壓的校準(zhǔn)輸入。

此外，第一晶體管的源極直接連接到冷電源點，例如地。

因此，根據(jù)該方面，使用退化的無源混頻級。電阻退化電路允許校正90°偏移中的靜態(tài)誤差，并且與在電壓/電流跨導(dǎo)級的晶體管處具有該退化電路的現(xiàn)有技術(shù)的倍頻器相反地被放置在混頻級。

此外，通過例如數(shù)字校準(zhǔn)來調(diào)節(jié)控制混頻級的晶體管的柵極處電壓的校準(zhǔn)電壓允許：

-校正工藝變化對混頻器模塊的輸出信號的相移的影響，以及

-當(dāng)使用這種混頻器模塊的組合時，為了形成倍頻器，從而以良好的精度獲得由倍頻器提供的兩個輸出信號之間90度的相互相移。