4的栅极连接本振信号负输入端LO，漏极连接射频信号正 输入端RF+，源极连接中频信号正输出端IF+。
[00巧]W下将结合仿真实验来说明本发明的有益效果。请参考图2,第一石墨締场效应 管T1、第二石墨締场效应管T2、第=石墨締场效应管T3和第四石墨締场效应管T4的参数 如下表：
[0027] 其中，W代表沟道宽度，ro_0代表沟道残余载流子浓度，1代表栅长，Tox代表栅氧 化层厚度，Mu代表载流子迁移率，VgsO代表背栅狄拉克点电压，RcO代表源漏接触电阻。
[0028] 本实施例选用四个参数完全相同的石墨締场效应管对线性度进行检测。
[0029] 请参考图3, W下将按照图中的方向说明基于石墨締场效应管的双平衡混频器及 外围电路。基于石墨締场效应管的双平衡混频器的左侧为射频信号输入电路、上侧为差分 信号输入电路、右侧为混频信号输出电路。需要注意的是，本领域人员可W理解在实际应用 中的连接关系并不限于图中所述的"左侧"、"右侧"和"上侧"的位置关系。
[0030] 射频信号输入电路包括射频信号输入源PORTl和第一己伦RF,用于提供射频信 号。
[0031] 本振信号输入电路包括本振输入端P0RT2、第二己伦CMP2, W及同时连接在第一 石墨締场效应管T1、第二石墨締场效应管T2、第=石墨締场效应管的栅极T3和第四石墨締 场效应管T4的栅极直流偏置信号SRC2。本振信号输入电路用于提供本振频率。
[0032] 中频信号输出电路包括混合己伦CMP3、同时连接在第一石墨締场效应管T 1、第 二石墨締场效应管T2、第=石墨締场效应管T3和第四石墨締场效应管T4漏端的直流偏置 信号SRC1，W及混频信号输出端TERM。中频信号输出电路用于输出混频信号。
[0033] 外围电路参数和计算公式为：IF化eq = RF化eq-LO化eq，其中IF化eq代表中频信 号，RF化eq代表射频信号，LO化eq代表本振信号。Pout (地m) = Pin (地m)+G (地），化Ut代表 输出功率，Pin 代表输入功率，G 代表增益。0IP3 = ip3_out (Vout，{-1，1，0}，{-1，2,-1})， 其中，0IP3为S阶交调输出点。S阶交调输出点，公式为仿真软件ADS内置的计算公式。S 阶交调输入点IIP3的计算公式为：IIP3(地m) = 0IP3(地m)-G(地）。
[0034] 请参考图4,在本发明的一个示例中，基于石墨締场效应管的双平衡混频器在1地 压缩点（实线与理论值直线相差1地的点对应的RFpower)，越大表示线性度越好，对应约 为-3地m的位置；S阶交调点inputim3的值，越大表示高阶信号越弱，线性度越好。结果如 下所示：
[0035]
[0036] 请参考图5,在本发明的一个示例中，基于石墨筛场效应管的双平衡混频器在1地 压缩点（实线与理论值直线相差1地的点对应的RFpower)，越大表示线性度越好，对应约 为-3地m的位置；S阶交调点inputim3的值，越大表示高阶信号越弱，线性度越好。结果如 下所示：
[0037]
[0038] 由此可知，本发明实施例的基于石墨締场效应管的双平衡混频器较大带宽内具有 非常高的线性度。
[0039] 另外，本发明实施例的基于石墨締场效应管的双平衡混频器的其它构成W及作用 对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做寶述。
[0040] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可W在任何 的一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。
[0041] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可W理解：在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可W对运些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同限定。
【主权项】
1. 一种基于石墨烯场效应管的双平衡混频器，其特征在于，包括： 第一石墨烯场效应管，所述第一石墨烯场效应管的栅极连接本振信号正输入端，所述 第一石墨烯场效应管的漏极连接射频信号负输入端，所述第一石墨烯场效应管的源极连接 中频信号正输出端； 第二石墨烯场效应管，所述第二石墨烯场效应管的栅极连接所述本振信号正输入端， 所述第二石墨烯场效应管的漏极连接射频信号正输入端，所述第一石墨烯场效应管的源极 连接中频信号负输出端； 第三石墨烯场效应管，所述第三石墨烯场效应管的栅极连接本振信号负输入端，所述 第三石墨烯场效应管的漏极连接所述射频信号负输入端，所述第三石墨烯场效应管的源极 连接所述中频信号负输出端；和 第四石墨烯场效应管，所述第四石墨烯场效应管的栅极连接所述本振信号负输入端， 所述第四石墨烯场效应管的漏极连接所述射频信号正输入端，所述第四石墨烯场效应管的 源极连接所述中频信号正输出端。
【专利摘要】本发明公开了基于石墨烯场效应管的双平衡混频器，四个石墨烯场效应管的栅极、源极、漏极交叉连接在一起，通过外部电路连接到差分输入、输出端口。本发明具有如下优点：四个石墨烯场效应管的栅极、源极、漏极交叉连接在一起，通过外部电路连接到差分输入、输出端口，通过这种交叉耦合的方式，有效抑制电路的高频分量，提高了线性度，抑制了穿通，减小了噪声。
【IPC分类】H03D7/16, H03D7/14
【公开号】CN105391404
【申请号】CN201510924414
【发明人】吕宏鸣, 卢琪, 伍晓明, 吴华强, 张进宇, 钱鹤, 余志平
【申请人】清华大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月14日