具有低噪聲高線性下變頻混頻器的製作方法
2023-06-13 15:24:16
專利名稱：具有低噪聲高線性下變頻混頻器的製作方法
技術領域：
本發明是一種具有低噪聲高線性下變頻混頻器，具體涉及無線接收裝置中混頻器的設計。
背景技術：
在無線通信設備中，混頻器是接收裝置必不可少的組成部分。其是將射頻信號變頻到中頻信號，使放大後的信號不失真。這就要求線路本身線性度要好，本身引入的噪聲要低，而放大倍數要高。因而，線性度是衡量混頻器好壞的一個重要參數。傳統的吉伯特混頻器如圖1所示，當輸入強射頻信號處於負半周時，由於其基準電流為零，很可能導致M1、M2二個MOS管關閉，造成線性度變差，其由於通過開關的電流較大，使負載電阻阻值不能很大，因此限制了混頻器增益，開關管引入噪聲也很大，這是已有混頻器設計中存在的問題。
發明內容
針對如上已有技術中的不足，本發明人的發明目的是提高混頻器的線性度、加大增益、減小噪聲。
為實現本發明的發明目的，發明人是通過採用如下技術方案實現的該下變頻混頻器是由一開關電路、中頻電路、射頻放大電路與直流偏置電路連接構成，並在開關電路與中頻電路中設有一直流電流源，用以減少通過開關管的電流，這樣在保證負載電阻上壓降一定的情況下，電阻阻值可以增大，提高電路的增益，由於電流的減少，開關管引入的噪聲也相應減少，射頻放大電路採用的是甲、乙類結構，通過跟隨器給輸入的射頻信號提供了直流基準電流，使得在強信號的負半周輸入時，開關管不會關閉，因而提高了下變頻混頻器的線性度。
圖1為已有技術的吉伯特混頻器線路圖；圖2為本發明具有低噪聲高線性下變頻混頻器線路圖；圖3為本發明具有低噪聲高線性下變頻混頻器中開關電路和中頻電路的線路圖；圖4為本發明具有低噪聲高線性下變頻混頻器中直流偏置電路圖；圖5為本發明具有低噪聲高線性下變頻混頻器中直流電源電路圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述如下如圖1所示，我們可以看出已有技術吉伯特混頻器是通過電晶體M3、M4、M5、M6作為開關管，其流經開關管的電流很大，造成負載阻值不能過大，因此，整個電路增益受到限制，特別在射頻信號輸入到M1、M2時，造成M1、M2在強信號處於負半周時可能處於關閉狀態，導致信號輸出失真，直接影響混頻器的質量。
如圖2、圖3和圖4所示是本發明具有低噪聲高線性混頻器線路圖、本發明中開關電路和中頻電路示意圖和本發明中混頻器射頻放大電路示意圖。從圖2中可以看出其是由M1、M2、M3、M4電晶體與直流電源I1、I2，負載電阻R1、R2連接構成的開關電路與中頻電路，該電路分別由A、B二點連接在放大器M8、M9，並分別連接，跟隨器M7、M10與M5、M6電流源、隔直電容C1、C2相連接。如圖4所示，當E、F點的電壓隨著Vrf+、Vrf-輸入信號的強弱變化而變化，Vrf+、Vrf-的電壓是反相的，M8、M9將射頻信號轉換成電流，其柵極(節點E、F)電壓由直流偏置電路提供。當輸入端Vrf+的電壓升高時，Vrf-的電壓降低，節點E的電壓升高，M8的電流變小，M5的電流也隨著Vrf-電壓降低而減弱；節點F的電壓也隨著Vrf-電壓的降低而降低，M9的電流增大，M6的電流隨著Vrf+電壓的升高而增大。反之亦然。
下面我們將圖2中有關直流偏置電路用圖5單獨表示出來，從圖5中我們可以看出由直流電流源I3與電晶體M12、M11連接，並由C3、C5電容作為濾波，電阻R3用來隔離射頻信號對偏置電路的影響，電容用來濾除偏置電流中的噪聲；與其相同，直流電流源I4與電晶體M12、M13連接，並由C4、C6電容作為濾波，電阻R4用來隔離射頻信號對偏置電路的影響，由如上電路的組合構成該具有低噪聲高線性下變頻混頻器電路中的直流偏置電路。
綜上所述，本發明人通過如上技術方案的實施，達到本發明人的發明目的，提高了混頻器的線性度，加大了增益並減少了噪聲。
權利要求
1.一種具有低噪聲高線性下變頻混頻器，其特徵在於其是由開關電路、中頻電路、射頻放大電路、直流偏置電路連接構成。
2.如權利要求1所述的具有低噪聲高線性下變頻混頻器，其特徵在於在開關電路與中頻電路間設有一直流電流源。
3.如權利要求1所述的具有低噪聲高線性下變頻混頻器，其特徵在於射頻放大電路是由甲、乙類結構構成，通過跟隨器給輸入射頻信號提供直流基準電流。
4.如權利要求1所述的具有低噪聲高線性下變頻混頻器，其特徵在於直流偏置電路是由電晶體M11、M12、M13，M14，直流電流源I3、I4，濾波電容C3、C4、C5、C6和電阻R3、R4提供放大器直流偏置，其電容用於濾除偏置電流中噪聲，電阻用來隔離射頻信號對偏置電路的影響。
5.如權利要求2中所述的一種具有低噪聲高線性下變頻混頻器，其特徵在於開關電路與中頻電路間設有一直流電流源是由開關管M1、M2、M3、M4，直流電流源I1、I2，負載電阻R1、R2連接構成。
6.如權利要求3中所述的一種具有低噪聲高線性下變頻混頻器，其特徵在於射頻放大電路甲、乙類結構是由M7、M10組成的跟隨器，並由M8、M9組成的放大器及隔直電容C1、C2連接構成。
全文摘要
本發明公開了一種用於高頻無線接收機中的低噪聲高線性下變頻混頻器，本發明旨在提高混頻器增益、線性度和降低低噪聲。本發明是由開關電路、中頻電路、射頻放大電路和直流偏置電路連接構成。本發明用於無線通信設備中射頻前置部分。
文檔編號H03D7/00GK1538616SQ03116428
公開日2004年10月20日 申請日期2003年4月16日 優先權日2003年4月16日
發明者張釗鋒 申請人:鼎芯半導體〔上海〕有限公司