專利名稱：分諧波混合電路和方法
發(fā)明者A1 MolnarRahul Magoon發(fā)明背景1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種射頻(RF)接收機，特別是RF混合器。
2.相關(guān)技術(shù)為了最優(yōu)化處理射頻(RF)信號，大多數(shù)RF接收機將接收到的RF信號轉(zhuǎn)換成被稱為基帶頻率的較低頻率。在基帶內(nèi)對RF信號的處理中所執(zhí)行的濾波和放大相對于在RF內(nèi)的精確處理不需要那么貴的電子元件。并且，這些信號處理元件在基帶內(nèi)狀態(tài)最好，從而可增加RF接收機的增益，動態(tài)范圍和穩(wěn)定性。
通常，在保存包含在接收信號中的調(diào)制信息時，RF接收機使用混合器將接收的RF信號轉(zhuǎn)換成較低頻率。通過混合，或者提取接收的RF信號和本地振蕩器(LO)的參考頻率之間的差值可進行頻移。在RF信號和LO頻率之間的差值就是較低頻率或基帶頻率。
將RF信號轉(zhuǎn)換成較低頻率的處理被稱為下變換。RF接收機的功能是將接收的RF信號下變換到基帶中。直接變換或零差接收機通過將接收的RF信號與等于接收的RF頻率的LO頻率相混合，直接將接收的RF信號下變換到基帶內(nèi)。


圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中，通常被稱為“吉爾伯特單元”的混合器的例子。該混合器包括晶體管Q0-Q3和使用晶體管Q4，Q5的RF輸入部分。輸入吉爾伯特單元的是一個LO電壓，其中該LO電壓的振蕩引起電流在Q0，Q2對和Q1，Q3對之間整流。這種整流處理使RF信號與本地振蕩信號相混合，以產(chǎn)生接收的RF信號被下變換后的一個輸出基帶信號。并且，吉爾伯特單元常使用二極管預(yù)矯正電路來使晶體管的上象限線性化，如圖2所示。該二極管預(yù)矯正電路包含晶體管Q6-Q9。
由于圖3所示的直接變換接收機，直接將接收的RF信號與LO信號相混合(通常使用圖1和2所示的吉爾伯特單元)，LO信號會通過混合器的RF信號輸入端口泄漏出去，如圖3所示，并且可能在天線處反射。這將導(dǎo)致反射的LO信號在混合器處被下變換，并與接收的RF信號“自混合”。自混合將導(dǎo)致一個dc偏移，從而使接收的RF信號的處理失真。因此，RF接收機的靈敏度將受到反射的LO信號的限制。并且，將信號在頻率中移位最小附加失真的能力是很重要的，因為RF接收機是頻率相關(guān)的。為了有效地運行，RF接收機必須被正確地下變換。
一種解決自混合問題的方法是使用外差接收機。如圖4所示，外差接收機使用兩個混合器執(zhí)行兩級下變換。第一混合器402將接收的RF頻率轉(zhuǎn)換到不等于接收的RF頻率的一個中頻(IF)。該中頻信號在低噪聲放大器403中被放大，然后第二混合器404將IF信號下變換到基帶。由于下變換可以分兩級來執(zhí)行，外差接收機就不存在“自混合”的問題。然而，使用外差接收機的實施需要使用更多的離散元件，這將使RF接收機成本增加。
另一種解決自混合問題的方法是使用低IF接收機的結(jié)構(gòu)。低IF接收機通過對頻率使用一個單獨的混合級可將接收信號下變換到通常類似于一個或兩個信道帶寬的低中頻。然后，該信號可通過一個模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，在其中可執(zhí)行一個數(shù)字相乘。最后，可執(zhí)行圖像抑制濾波，以去除圖像頻帶的衰減。由于下變換可對低IF執(zhí)行，因此低IF接收機并不存在“自混合”問題。然而，使用低IF的實施需要圖像抑制元件，這就增加了RF接收機的設(shè)計成本和費用。
由于直接變換接收機在某些應(yīng)用是一種較好的接收機方式，因此需要一種改進的直接變換接收機，能夠進行下變換且沒有不理想的dc偏移。
概述在本發(fā)明的一個實施例中，分諧波混合器包括具有兩個轉(zhuǎn)換級的混合器核心，并具有一個RF輸入部分。該混合器核心具有用于接收本地振蕩信號的一個LO接口，用于提供BB輸出信號的一個BB輸出，以及用于連接至RF輸入部分的第一和第二輸入端。該RF輸入部分包括一個電流模式信號和用于接收RF輸入信號的一個RF輸入端。該RF輸入部分包括具有第一端點的第一晶體管，該第一端點與混合器核心的第一輸入端相耦合以提供第一電流且該第一電流響應(yīng)于該RF輸入信號，具有第二端點的第二晶體管，該第二端點與混合器核心的第二輸入端相耦合以提供第二電流且該第二電流響應(yīng)于該RF輸入信號。如下圖所示，RF輸入部分可以有多種形式。
具有兩個轉(zhuǎn)換級的混合器核心包括具有四個晶體管的第一轉(zhuǎn)換級，該四個晶體管連接成雙平衡混合器，該第一轉(zhuǎn)換級與第二轉(zhuǎn)換級串聯(lián)耦合，第二轉(zhuǎn)換級具有四個晶體管并連接成雙平衡混合器。第一轉(zhuǎn)換級包括兩個輸入端，每個輸入端都連接到差分晶體管對的一相應(yīng)晶體管的基極，在其上施加有一個LO電壓，和兩個輸出端，每個輸出端都連接到第二轉(zhuǎn)換級的輸入端。該第二轉(zhuǎn)換級也包括兩個輸入端，每個輸入端都連接到差分晶體管對的一相應(yīng)晶體管的基極，在其上施加有一個LO電壓。
在本發(fā)明的另一個實施例中，提供一個電路，通過在直接下變換接收機中使用兩個轉(zhuǎn)換級而增加了混合器的增益。該第一轉(zhuǎn)換級將接收的RF信號與一個中頻相混合，該中頻大約是接收的RF信號頻率的一半。該第二轉(zhuǎn)換級將該中頻與基帶相混合。通過串聯(lián)地連接兩個轉(zhuǎn)換級，電流可被再次使用，從第一級來的諧波內(nèi)容可被饋送至第二級，從而增加了混合器的增益。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，本發(fā)明的其它系統(tǒng)，方法，特征和優(yōu)點將在閱讀了以下附圖和詳細(xì)說明后變得更加明顯。包含在本說明中的所有這些附加的系統(tǒng)，方法，特征和優(yōu)點，將被包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，并被后附的權(quán)利要求所保護。
圖1是RF接收機中使用的現(xiàn)有技術(shù)中吉爾伯特單元的示意圖。
圖2是RF接收機中使用的現(xiàn)有技術(shù)中具有預(yù)矯正電路的吉爾伯特單元的示意圖。
圖3是用于RF接收機的現(xiàn)有技術(shù)中直接變換結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是用于RF接收機的現(xiàn)有技術(shù)中超外差結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5是用分諧波混合器實施的直接下變換接收機的一個例子的示意圖。
圖6是圖5的接收機中適于產(chǎn)生同相頻率的分諧波混合器的一個例子的示意圖。
圖7是圖5的接收機中適于產(chǎn)生正交頻率的分諧波混合器的一個例子的示意圖。
詳細(xì)說明圖5中示出了結(jié)合在直接變換接收機系統(tǒng)500中的一個分諧波混合級510的一個例子。該接收機系統(tǒng)500的功能是分離接收的信號520。在低噪聲放大器(LNA)522對接收信號520的最初放大之后，整個信號頻譜(稱為ωRF)通過混合級510利用一個本地振蕩器(LO)504和兩個分諧波混合器501，502被頻率變換到基帶內(nèi)(稱為ωBB)。每個分諧波混合器(501或502)可作為串行的兩個轉(zhuǎn)換級有效地工作。通過改變LO 504的信號ωLO的相位，并將ωLO與ωRF混合，第一級將接收的信號520轉(zhuǎn)換為中頻ωIF。第二級通過將LO 504的信號移相90°后再與中頻相混合，將中頻ωIF轉(zhuǎn)換為基帶以產(chǎn)生ωBB。并且，改變用于混合器501的本地振蕩器504的信號ωLO，通過約偏離相位45°的本地振蕩器504的信號，以用于混合器502，從而由接收的520信號可得到交互的同相(I)分量和正交(Q)分量。通過將本地振蕩器504的信號ωLO(其相位分量約為0°和45°)與接收信號520相混合，接收的信號被頻率變換為交互的I(稱為ωBBI)和Q(稱為ωBBQ)基帶分量。在接收的信號被頻率變換后，可進行下一步處理。為了更詳細(xì)的說明本射頻接收機，可參照現(xiàn)有技術(shù)中公知的RF系統(tǒng)設(shè)計參考書籍。
圖5中的分諧波混合器501，502都是由LO 504的信號驅(qū)動的，LO 504的信號頻率約為傳統(tǒng)的下變換混合器的驅(qū)動頻率的一半?，F(xiàn)有技術(shù)的混合器是由0°和90°的LO信號驅(qū)動的，而分諧波混合器501，502是由0°和45°的LO信號驅(qū)動的。即使分諧波混合器501，502是由頻率約為一半的LO信號來驅(qū)動，混合級510的輸出仍然產(chǎn)生相互之間偏移90°相位的I和Q基帶分量。執(zhí)行兩個轉(zhuǎn)換操作的處理使得頻率被加倍從而相位也被加倍。即使LO信號以0°和45°被分別輸入至分諧波混合器501，502，混合級510的輸出也是理想的相互偏離90°相位的I和Q分量。
如圖5所示，本地振蕩器504提供兩個輸入至分諧波混合器501，和兩個輸入至分諧波混合器502。輸入到第一分諧波混合器501的是本地振蕩信號ωLO和輸入信號ωRF。本地振蕩信號ωLO包括相位分量ωLO(0°)，ωLO(90°)，ωLO(180°)和ωLO(270°)。將這些相位分量ωLO與ωRF相混合，以產(chǎn)生I基帶分量(ωBBI)。輸入到第二分諧波混合器502的是相位偏移約45°的移相本地振蕩信號(這里用作ωLO(45°))和輸入信號ωRF。將ωLO(45°)及其90度的相位分量ωLO(135°)，ωLO(225°)，ωLO(315°)與ωRF相混合以產(chǎn)生Q基帶分量(ωBBQ)。
圖6是圖5中的分諧波混合器501的實施例的電路示意圖。圖6中的分諧波混合器600被通稱為“I-混合器”，因為其產(chǎn)生接收信號ωRF的I基帶分量(ωBBI)。所示的分諧波混合器600包括一個RF輸入部分634和一個混合器核心636?；旌掀骱诵?36包括一個LO接口，用于接收LO信號，還包括兩個轉(zhuǎn)換級630，632，用于提供輸出基帶(BB)信號。RF輸入部分634與混合器核心636耦合在第一輸入端640，以提供一個第一電流至第一差分對Q14，Q15，還在第二輸入端642相耦合，以提供一個第二電流至混合器核心636的第一級632的第二差分對Q16，Q17?；旌掀骱诵牡牡谝晦D(zhuǎn)換級632包括輸入端為618，620的四個晶體管Q14-Q17。第一轉(zhuǎn)換級632與混合器核心636的第二級630在第三輸入端622處相耦合，以提供一個第三電流至第三差分對Q10，Q11，還在第四輸入端624相耦合，以提供一個第四電流至第四差分對Q12，Q13?；旌掀骱诵牡牡诙D(zhuǎn)換級630包括輸入端為614，616的四個晶體管Q10-Q13，以在輸出端610，612提供輸出基帶信號。
通常，混合器600通過在每個轉(zhuǎn)換級630，632中的差分晶體管對之間轉(zhuǎn)換電流而工作。晶體管Q10-Q13通常被作為“吉爾伯特單元”，晶體管Q14-Q17也是一樣。從而所示的I-混合器核心636可以被考慮包含兩個串行的吉爾伯特單元。
在圖6所示的例子中，接收信號ωRF在輸入端602，604分別作為VRF+和VRF-被輸入至晶體管Q18和Q19，并被轉(zhuǎn)換為晶體管Q18，Q19的集電極中的電流。該電流在第一轉(zhuǎn)換級632中與LO分量相混合，以產(chǎn)生位于中頻(IF)的一個電流。當(dāng)輸入端618的VLO(0°)遠(yuǎn)大于輸入端620的VLO(180°)時進行轉(zhuǎn)換，從而晶體管Q14，Q16將電流IIFI+引導(dǎo)至電流分支622；否則該電流就被引導(dǎo)至電流分支624作為IIFI-。該轉(zhuǎn)換基本上是一個乘法操作，將輸入信號混合變換為一個較低的頻率。位于中頻的電流在第二轉(zhuǎn)換級630中與LO分量相混合以產(chǎn)生I基帶分量。當(dāng)輸入端614的VLO(90°)遠(yuǎn)大于輸入端616的VLO(270°)時，在第二級630中進行轉(zhuǎn)換，從而晶體管Q10，Q12將電流IBBI+引導(dǎo)至電流分支644；否則電流IBBI-就被引導(dǎo)至電流分支646。利用電阻R1和R2，電流IBBI+和IBBI-可被轉(zhuǎn)換為輸出端610，612的電壓。
圖7是圖5中分諧波混合器502的實施例的電路示意圖。圖7的分諧波混合器700被通稱為“Q-混合器”，因為其產(chǎn)生接收信號ωRF的Q基帶分量(ωBBQ)。所示的分諧波混合器700包括一個RF輸入部分734和一個混合器核心736。混合器核心736包括一個LO接口，用于接收LO信號，還包括兩個轉(zhuǎn)換級730，732，用于提供輸出基帶信號。RF輸入部分734與混合器核心736耦合在第一輸入端740，以提供一個第一電流至第一差分對Q24，Q25，還在第二輸入端742相耦合，以提供一個第二電流至混合器核心736的第一級732的第二差分對Q26，Q27?；旌掀骱诵?36的第一轉(zhuǎn)換級732包括輸入端為718，720的四個晶體管Q24-Q27。第一轉(zhuǎn)換級732與混合器核心736的第二級730在第三輸入端722處相耦合，以提供一個第三電流至第三差分對Q10，Q11，還在第四輸入端724相耦合，以提供一個第四電流至第四差分對Q12，Q13?；旌掀骱诵?36的第二轉(zhuǎn)換級730包括輸入端為714，716的四個晶體管Q10-Q13，以在輸出端710，712提供輸出基帶信號。
通常，與I-混合器一樣，Q-混合器700通過在每個轉(zhuǎn)換級730，732中的差分晶體管對之間轉(zhuǎn)換電流而工作。晶體管Q20-Q23通常被作為“吉爾伯特單元”，晶體管Q24-Q27也是一樣。從而所示的Q-混合器核心736可以被考慮包含兩個串行的吉爾伯特單元。
在圖7所示的例子中，接收信號ωRF在輸入端702，704分別作為VRF+和VRF-被輸入至晶體管Q28和Q29，并被轉(zhuǎn)換為晶體管Q28，Q29的集電極中的電流。該電流在第一轉(zhuǎn)換級732中與LO分量相混合，以產(chǎn)生位于中頻的一個電流。當(dāng)輸入端718的VLO(45°)遠(yuǎn)大于輸入端720的VLO(225°)時進行轉(zhuǎn)換，從而晶體管Q24，Q26將電流IIFQ+引導(dǎo)至電流分支722；否則該電流就被引導(dǎo)至電流分支724作為IIFQ-。位于中頻的電流在第二轉(zhuǎn)換級730中與LO分量相混合以產(chǎn)生Q基帶分量。當(dāng)輸入端714的VLO(135°)遠(yuǎn)大于輸入端716的VLO(315°)時也進行轉(zhuǎn)換，從而晶體管Q20，Q22將電流IBBQ+引導(dǎo)至電流分支744；否則電流IBBQ-就被引導(dǎo)至電流分支746。利用電阻R3和R4，電流IBBQ+和IBBQ-可被轉(zhuǎn)換為輸出端710，712的電壓。
LO信號ωLO的相位分量被輸入至每個混合器600，700的第一和第二轉(zhuǎn)換級的輸入端614-620和714-720。在現(xiàn)有技術(shù)中，ωLO以與ωRF相同的頻率被輸入，而在分諧波混合器600，700中ωLO以約為ωRF一半的頻率被輸入。對于圖6的I-混合器600，被施加在第二轉(zhuǎn)換級630的輸入端614，616的LO信號被移相90°和270°，而施加在第一轉(zhuǎn)換級632的輸入端618，620的LO信號被移相0°和180°。對于圖7的Q-混合器700，被施加在第二轉(zhuǎn)換級730的輸入端714，716的LO信號被移相135°和315°，而施加在第一轉(zhuǎn)換級732的輸入端718，720的LO信號被移相45°和225°。如上所述，兩個級都由頻率約為傳統(tǒng)下變換混合器的驅(qū)動頻率一半的LO信號驅(qū)動。
分諧波混合器600的操作參照公式(1)可被更詳細(xì)的說明，該公式說明輸出VBBI與輸入VRF和VLO的關(guān)系。
VBBI(t)＝VRF(t)*VLO(0°)(t)*VLO(90°)(t)公式1應(yīng)當(dāng)注意VLO(0°)和VLO(90°)分別是驅(qū)動第一和第二轉(zhuǎn)換級的電壓。兩個轉(zhuǎn)換級都由LO信號驅(qū)動，該信號的頻率是傳統(tǒng)下變換混合器的驅(qū)動頻率的一半，如圖1所示。結(jié)果，輸出電壓可被表達為輸入電壓VRF與本地振蕩電壓VLO(0°)和VLO(90°)的乘積，其中輸入為接收的RF信號，輸出為基帶信號VBBI。特別要注意由于VLO(0°)和VLO(90°)的乘積是幅度為1周期為T的矩形波，分諧波混合器600可產(chǎn)生矩形波的標(biāo)準(zhǔn)LO接口。
類似的，分諧波混合器700的操作參照公式(2)可被更詳細(xì)的說明，該公式說明輸出VBBQ與輸入VRF和VLO的關(guān)系。
VBBQ(t)＝VRF(t)*VLO(45°)(t)*VLO(135°)(t)公式2應(yīng)當(dāng)注意VLO(45°)和VLO(135°)分別是驅(qū)動第一和第二轉(zhuǎn)換級的電壓。兩個轉(zhuǎn)換級都由LO信號驅(qū)動，該信號的頻率約為傳統(tǒng)下變換混合器的驅(qū)動頻率的一半，如圖1所示。結(jié)果，輸出電壓可被表達為輸入電壓VRF與本地振蕩電壓VLO(45°)和VLO(135°)的乘積，其中輸入為接收的RF信號，輸出為基帶信號VBBQ。特別要注意由于VLO(45°)和VLO(135°)的乘積是幅度為1周期為T的矩形波，分諧波混合器700可產(chǎn)生矩形波的標(biāo)準(zhǔn)LO接口。
通過接收機減少由LO信號泄漏到混合器中引起的dc偏移的能力來說明下變換接收機。在傳統(tǒng)的零差接收機中，由于RF信號被直接下變換到基帶，且LO信號也被下變換到基帶，往往產(chǎn)生dc偏移的問題。LO抑制(“LOR”)可反映接收機對這種問題的抗擾度，并由公式3來定義。
LOR＝在RF頻率的轉(zhuǎn)換增益/在LO頻率的轉(zhuǎn)換增益公式3在圖5，6，7的分諧波混合器中，LOR被大大改進了。在傳統(tǒng)的混合器設(shè)計中，如圖1所示，LOR＝0dB；對于圖5的分諧波混合器501，502，由于分母可能接近于零，LOR理論上可接近無窮大。當(dāng)LOR很大時，在將接收信號下變換到基帶時，不會出現(xiàn)顯著的自混合，并且也不會引入明顯的dc偏移。若LO信號的相位被理想匹配，則泄漏的LO輻射的接收將不會引起在傳統(tǒng)的下變換混合器中的dc偏移的問題。實際上，LOR并不是無窮大，因為晶體管和相位不可能被完全匹配，且LO諧波可以被耦合至輸出端，但得到的LOR基本上消除了或很大程度上減少了dc偏移。
總之，分諧波混合器501，502具有很多優(yōu)點。首先，分諧波混合器(501或502)的使用可使設(shè)計的接收機直接將接收的RF信號520下變換到基帶，而不存在dc偏移的問題。通過提取電流模式接收的信號并下變換至一個中頻然后變換至基帶，從而減少了自混合和dc偏移的問題。這里有重要的兩個原因。一個原因是dc偏移的減少可獲得更好的性能。另一個原因是通過放松混合器的不匹配標(biāo)準(zhǔn)，可減少由電阻，電流源等用于補償不匹配所消耗的區(qū)域量。其次，分諧波混合器可作為串行的兩個混合器有效的工作而不需要額外的電流源。分諧波混合器能夠減少接收機中的電流消耗。每個混合級都消耗電流因此減少混合級的數(shù)目可減少電流消耗的總量。
雖然圖5-7中所示的例子沒有參照圖2所示的預(yù)矯正電路進行說明，但使用預(yù)矯正電路的分諧波混合器也可以被考慮。預(yù)矯正電路對于第一，第二或兩個轉(zhuǎn)換級的線性化都是有用的。并且圖5-7所示的例子可包含一個多重雙曲正切(multi-tanh)的線性化差分對來使LO的輸出諧波最小化。
雖然已說明了本發(fā)明的各種實施例，但對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，顯而易見，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可能有更多種實現(xiàn)和實施的方式。
權(quán)利要求
1.一個分諧波混合器核心，包括一個本地振蕩器接口，用于接收本地振蕩信號；一個寬帶輸出端，用于提供寬帶輸出信號；第一轉(zhuǎn)換級，用于接收第一和第二電流以及本地振蕩信號，以提供響應(yīng)于本地振蕩信號的第三和第四電流；和第二轉(zhuǎn)換級，用于接收第三和第四電流以及從第一轉(zhuǎn)換級中的本地振蕩信號移相后的本地振蕩信號，以提供響應(yīng)于移相的本地振蕩信號的基帶輸出信號。
2.如權(quán)利要求1的分諧波混合器，其中該轉(zhuǎn)換級進一步包括兩個串聯(lián)連接的吉爾伯特單元，每個單元都由本地振蕩信號驅(qū)動。
3.如權(quán)利要求1的分諧波混合器，其中在第一轉(zhuǎn)換級中的本地振蕩信號被移相45°。
4.如權(quán)利要求1的分諧波混合器，其中在第二轉(zhuǎn)換級中的本地振蕩信號被移相90°。
5.一個分諧波混合器，包括一個射頻(RF)輸入部分，用于接收RF輸入信號，并具有第一和第二輸出端以提供響應(yīng)于該RF輸入信號的第一和第二電流；和一個混合器核心，具有一個本地振蕩器接口，用于接收本地振蕩信號；一個寬帶輸出端，用于提供寬帶輸出信號；第一轉(zhuǎn)換級，用于接收第一和第二電流以及本地振蕩信號，以提供響應(yīng)于本地振蕩信號的第三和第四電流；和第二轉(zhuǎn)換級，用于接收第三和第四電流以及從第一轉(zhuǎn)換級中的本地振蕩信號移相90°的本地振蕩信號，以提供響應(yīng)于移相的本地振蕩信號的寬帶輸出信號。
6.如權(quán)利要求5的分諧波混合器，其中輸入信號為電流型。
7.如權(quán)利要求5的分諧波混合器，其中RF輸入部分還包括與第一節(jié)點共同耦合的一對晶體管，用于接收RF輸入信號以提供響應(yīng)于RF輸入信號的第一和第二電流。
8.如權(quán)利要求5的分諧波混合器，其中該轉(zhuǎn)換級還包括串聯(lián)連接的兩個吉爾伯特單元，每個單元都由本地振蕩信號驅(qū)動。
9.如權(quán)利要求5的分諧波混合器，其中該混合器核心產(chǎn)生該RF輸入信號的一個同相分量。
10.如權(quán)利要求5的分諧波混合器，其中在第一轉(zhuǎn)換級的本地振蕩信號被移相45°。
11.如權(quán)利要求10的分諧波混合器，其中該混合器核心產(chǎn)生該RF輸入信號的一個正交分量。
12.一個分諧波混合器，包括一個輸入信號，表示與第一轉(zhuǎn)換級的第一輸入端相耦合的接收的射頻(RF)信號；一個本地振蕩器，用于提供本地振蕩信號至第一轉(zhuǎn)換級，并提供從第一轉(zhuǎn)換級中的本地振蕩信號移相后的本地振蕩信號至第二轉(zhuǎn)換級，其中第一轉(zhuǎn)換級的輸出端被耦合至第二轉(zhuǎn)換級的輸入端；和一個電壓模式輸出信號，表示下變換到基帶的RF信號。
13.如權(quán)利要求12的分諧波混合器，其中第二轉(zhuǎn)換級中的本地振蕩信號被移相90°。
14.如權(quán)利要求12的分諧波混合器，其中該輸入信號為電流型。
15.如權(quán)利要求12的分諧波混合器，其中該轉(zhuǎn)換級還包括串聯(lián)連接的兩個吉爾伯特單元，每個單元都由本地振蕩信號驅(qū)動。
16.如權(quán)利要求12的分諧波混合器，其中該混合器核心產(chǎn)生該RF輸入信號的一個同相分量。
17.如權(quán)利要求12的分諧波混合器，其中在第一轉(zhuǎn)換級的本地振蕩信號被移相45°。
18.如權(quán)利要求17的分諧波混合器，其中該混合器核心產(chǎn)生該RF輸入信號的一個正交分量。
19.如權(quán)利要求12的分諧波混合器，其中在第二轉(zhuǎn)換級的本地振蕩信號被移相90°。
20.一種下變換接收的射頻(RF)信號的方法，包括以下步驟將接收的RF信號轉(zhuǎn)換為電流型；將電流型RF信號與頻率為RF信號一半的第一本地振蕩信號相混合，以產(chǎn)生電流型中頻信號；將電流型中頻信號與第一本地振蕩信號移相后得到的第二本地振蕩信號相混合，以產(chǎn)生電流型基帶信號；和將電流型基帶信號轉(zhuǎn)換為電壓型。
21.如權(quán)利要求20的下變換方法，其中該第一本地振蕩信號和第二本地振蕩信號是由相同的本地振蕩器產(chǎn)生的。
22.如權(quán)利要求17的下變換方法，其中通過將電流型信號和本地振蕩信號施加至吉爾伯特電路而進行混合。
23.一種用于將接收的射頻(RF)信號下變換的系統(tǒng)，包括用于將接收的RF信號轉(zhuǎn)換至電流型的裝置；用于將電流型RF信號與頻率為RF信號一半的本地振蕩信號相混合，以產(chǎn)生電流型中頻信號的裝置；用于將電流型中頻信號與頻率為RF信號一半的本地振蕩信號相混合，以產(chǎn)生電流型基帶信號的裝置；和用于將電流型基帶信號轉(zhuǎn)換為電壓型的裝置。
24.如權(quán)利要求23的下變換系統(tǒng)，其中用于混合的裝置包括一個吉爾伯特單元電路。
25.如權(quán)利要求23的下變換系統(tǒng)，其中用于將接收的RF信號轉(zhuǎn)換為電流型的裝置包括基極相連的一對差分晶體管。
26.如權(quán)利要求23的下變換系統(tǒng)，其中用于轉(zhuǎn)換電流型基帶信號的裝置包括利用阻抗元件將電流轉(zhuǎn)換為電壓。
全文摘要
一個具有兩個轉(zhuǎn)換級的分諧波混合器(510)，用于在直接下變換接收機(500)中增加混合器增益。該第一轉(zhuǎn)換級將接收的RF信號(520)與頻率為RF信號頻率一半的一個中頻相混合。該第二轉(zhuǎn)換級將該中頻信號與基帶相混合。通過串聯(lián)的連接兩個轉(zhuǎn)換級，電流被再次使用且從第一級來的諧波內(nèi)容被饋送至第二級，從而增加了混合器增益。
文檔編號H04B1/26GK1476677SQ01819441
公開日2004年2月18日 申請日期2001年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月25日
發(fā)明者阿廖沙·C·莫爾納, 阿廖沙 C 莫爾納, 馬貢, 拉胡爾·馬貢 申請人:天工方案公司