开，使电路在多种频段间切换，同时通过调节可调 元件，特别是在负载电感上并入了可调电容器件，通过调节电容进而调节其谐振频率，实现 在频段内性能的微调。
[0043] 进一步地，所述的可调电容网络是包括电感和Z月电容可变电容 %、％、％、％、R廣K以及作为开关管的/?和/?一起构成开关选频调节网络；其 中，电容心开关管的/?的漏极源级、电容G依次串联后并联在电感A两端；可变电容 并联在电感两端，可变电容I,串联后并联在电感两端；对称的，电容G、开关管 的/?的漏极源级、电容G依次串联后并联在电感A两端；可变电容％并联在电感Z,两 端，可变电容％、％串联后并联在电感A两端；控制电压b控制开关管的/?和/?的 通断，进而控制电容G、G、G、G，是否接入或从混频器电路中断开，从而控制混频器在相对 较高和较低的频段之间切换；电感A和可变电容％、％、％、％、化廣％-起构 成开关选频可调谐网络，通过调节电容值调节谐振点，从而实现频带内微调。
[0044] 进一步地，所述的通过调节外加的控制电压以及调节可变元件包括利用可调电阻 作为负载，从而根据需要平衡可变增益与噪声系数，同时优化增益平坦度。
[0045] 进一步地，所述的利用可调电阻作为负载是在中频输出端口匕月接地之间设置 可调电阻作为负载，直接通过连续可变电阻进行调谐，增加了调谐的连续性。
[0046] 本发明的优点在于： 本发明的多频段可重构混频方法及混频器提出在折叠式混频器的基础上，加入开关选 频可调谐网络，通过调节外加的控制电压以及调节可变元件，使电路工作在多频段同时达 到性能最优化。具有以下特点： 1、负载电感上并联了可控的可变电容，增加了混频器频段的调节范围。
[0047] 2、连续可变电阻（60)，原来此位置的电阻，是一个开关器件控制一个固定阻值电 阻是否接入电路，与另一个固定电阻形成两种阻值。改为连续可调电阻后，减少了元件数 量，增加了调谐的连续性。
[0048]与原有多频段的宽带混频器相比较，在综合考虑线性度，可变增益平坦度，复杂度 以及功耗等方面都有较大改善的提高，能使混频器线性度，增益噪声系数等指标在两个频 段内同时达到最优。
[0049] 为了证明本发明电路的可行性，我们利用仿真工具Cadence-SpectreRF进行仿 真。
[0050] 电路工作电压为1. 2V，核心电路功耗小于9mW，整个电路功耗小于15mW。
[0051] 电路的仿真在两频段内变频增益如图2所示；电路的仿真在两频段内噪声系数如 图3所示；电路的仿真在3. 4-3. 6GHz频段内ldB压缩点与3阶交调点分别如图4,图5所 示；电路仿真在4. 2-4. 8GHz频段内ldB压缩点与3阶交调点如图6,图7所示。
[0052] 在3. 4-3. 6GHz频段内，ldB压缩点为-3. 9dB，3阶交调点为5. 13dB。变频增益为 6. 86-6. 88 (dB)，带内波动小于0. 05dB，噪声系数小于15dB。
[0053] 在4. 2-4. 8GHz频段内，ldB压缩点为-4. 78dB，3阶交调点为3. 79dB。变频增益 为6. 53-6. 97 (dB)，带内波动小于0. 5dB，噪声系数小于13dB。
[0054] 同其它已经发表的结果相比，本发明的性能列表如下。
[0055] 表1与已发表混频器的性能比较
通过和对比例进行比较，我们发现本发明的多频段混频器结构的性能新颖性如下：本 设计通过控制电压在3. 4-3. 6GHz和4. 2-4. 8GHz两频段之间切换，避免了不必要的频段，降 低实际的工作带宽，设计难度减小。并且两不同频段能够分别进行优化，与对比例相比，避 免了宽带混频器带宽过大对设计所带来的种种不利影响。与对比例1相比，本设计增益平 坦度明显改善，线性度也有较大提升。由于增加了额外的电容与开关管，噪声系数方面略有 下降，但是工作电压与功耗相接近，并没有其他额外的开销。与对比例2相比，本设计变频 增益略高，增益平坦度近似，而在功耗与噪声系数方面有明显的优势。
【主权项】
1. 一种多频段可重构混频方法，根据混频器在接收机中的位置，混频器最主要的性能 指标为线性度，同时需要一定的变频增益与较好的噪声系数减少前级低噪声放大器的压 力，以及可重构工作于多个不同频段时，对其频带内和频带间的增益平坦度也有相应的要 求的原则；其特征在于：在折叠式混频器的基础上，加入开关选频可调谐网络，通过调节外 加的控制电压以及调节可变元件，使电路工作在多频段同时达到性能最优化。2. 如权利要求1所述的多频段可重构混频方法，其特征在于：所述的加入开关选频可 调谐网络是在混频器中加入可调电容网络，通过将可调电容从混频器电路中接入或断开， 使电路在多种频段间切换，同时通过调节可调元件，特别是在负载电感上并入了可调电容 器件，通过调节电容进而调节其谐振频率，实现在频段内性能的微调。3. 如权利要求2所述的多频段可重构混频方法，其特征在于：所述的可调电容网络是 包括电感和Z月电容心G、G、Q，可变电容％、％、％、⑷、以及作为开关 管的/?和/?一起构成开关选频调节网络；其中，电容G、开关管的/?的漏极源级、电容G 依次串联后并联在电感两端；可变电容并联在电感两端，可变电容串联后 并联在电感A两端；对称的，电容G、开关管的/?的漏极源级、电容G依次串联后并联在 电感A两端；可变电容％并联在电感A两端，可变电容％、化串联后并联在电感A两 端；控制电压U空制开关管的/?和/?的通断，进而控制电容是否接入或从 混频器电路中断开，从而控制混频器在相对较高和较低的频段之间切换；电感和Z月可 变电容％、仏、％、％、R廣一起构成开关选频可调谐网络，通过调节电容值调节谐 振点，从而实现频带内微调。4. 如权利要求1所述的多频段可重构混频方法，其特征在于：所述的通过调节外加的 控制电压以及调节可变元件包括利用可调电阻作为负载，从而根据需要平衡可变增益与噪 声系数，同时优化增益平坦度。5. 如权利要求4所述的多频段可重构混频方法，其特征在于：所述的利用可调电阻作 为负载是在中频输出端口 与接地之间设置可调电阻作为负载，直接通过连续可变电阻 进行调谐，增加了调谐的连续性。6. -种实现权利要求1所述多频段可重构混频方法的混频器，为折叠式混频器，在混 频器中包括开关选频可调谐网络，并通过调节外加的控制电压以及调节可变元件，使电路 工作在多频段同时达到性能最优化。7. 如权利要求6所述的混频器，其特征在于：所述的开关选频可调谐网络包括电感 和电容心心心G，可变电容％、化、％、％、R廣以及作为开关管的/?和 /?，由电感和电容心心心Q，可变电容％、化、％、％、R廣I,以及作为开 关管的/?和/?一起构成开关选频调节网络；其中，电容〇、开关管的/?的漏极源级、电 容G依次串联后并联在电感A两端；可变电容化并联在电感A两端，可变电容％、％ 串联后并联在电感A两端；对称的，电容G、开关管的/?的漏极源级、电容G依次串联后 并联在电感两端；可变电容％并联在电感Z,两端，可变电容％、化串联后并联在电感 A两端；控制电压U空制开关管的/?和/?的通断，进而控制电容是否接入 或从混频器电路中断开，从而控制混频器在相对较高和较低的频段之间切换；电感和4 与可变电容％、％、％、％、％廣一起构成开关选频可调谐网络，通过调节电容值调 节谐振点，从而实现频带内微调。8. 如权利要求7所述的混频器，其特征在于：所述的匕为选频电压，匕控制混频器在 两个相对较高和较低的频段之间切换。9. 如权利要求6所述的混频器，其特征在于：所述的可变元件包括以可调电阻作为负 载，可调电阻根据需要平衡可变增益与噪声系数调节负载，同时优化增益平坦度。10. 如权利要求9所述的混频器，其特征在于：所述的可调电阻作为负载是在中频输出 端口 接地之间设置可调电阻作为负载，直接通过连续可变电阻进行调谐，增加了调谐 的连续性。
【专利摘要】一种多频段可重构混频方法及混频器，混频器最主要的性能指标为线性度，同时需要一定的变频增益与较好的噪声系数减少前级低噪声放大器的压力，以及可重构工作于多个不同频段时，对其频带内和频带间的增益平坦度也有相应的要求的原则；在折叠式混频器的基础上，加入开关选频可调谐网络，通过调节外加的控制电压以及调节可变元件，使电路工作在多频段同时达到性能最优化。混频器在负载电感上并联了可控的可变电容，增加了混频器频段的调节范围；连续可变电阻（60），原来此位置的电阻，是一个开关器件控制一个固定阻值电阻是否接入电路，与另一个固定电阻形成两种阻值。改为连续可调电阻后，减少了元件数量，增加了调谐的连续性。
【IPC分类】H03D7/14
【公开号】CN105281673
【申请号】CN201510720170
【发明人】韩琪
【申请人】株洲宏达天成微波有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月30日