低三阶交调失真的有源Gilbert混频器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及混频器电路领域，尤其设及一种低=阶交调失真的有源Gi化ert混频 器。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的发展，射频电路应用越来越广泛。在射频系统中，都设及到将 频率从低频段转化到高频段，或者从高频到降低到低频段的过程，在运些过程中，都要应用 到一种射频器件，即混频器。在射频接收机中，混频器一般设置在低噪声放大器的后端，用 于降低信号频率，在发射机中，一般处于功率放大器的前端，用于提升信号频率。
[0003] 为了满足通信系统对线性度的要求，对混频器线性度要求很严格。运是因为:在接 收机中，混频器处于接收机的最后一级，直接决定了整个接受系统的线性度性能;在发射机 中，混频器产生的非线性信号能量会经过功率放大器提升到较高水平，干扰其他信道通信。 因此如何改善混频器的线性度对系统设计极为关键。
[0004] 混频器其分为有源混频器和无源混频器。无源混频器线性度较好，但是由于其不 能提供增益，限制了其应用场合。有源混频器能够提供一定的增益，有益于整机的噪声性 能，但是传统的有源混频器不能获取较好的线性度。
[0005] -般有源混频器的主要包括跨导输入级与电流换向开关对级，跨导输入级非线性 直接决定了整个混频器的非线性。即一般只要保证跨导输入级所产生的电流包含较低的二 阶交调失真电流与=阶交调失真电流，整个混频器就能获取较好的线性度。一般而言，双平 衡有源混频器在理想状态下不会有二阶交调失真电流产生。本发明关注通过改善跨导单元 的=阶交调来改善整体混频器的线性度。
[0006] "The Multi-tanh Principle = A I'utorial Overview" -文提到的带有射极反馈 电阻的multi-化nh doublet结构即hybrid doublet结构，在一定程度上提高了跨导单元的 线性度，但是带负反馈的mu 11i-tanh doub 1 et结构容易出现较大的gm波纹，从而对跨导单 元的线性度产生不良影响。在本发明的电路结构可W很好地改善运一问题。
【发明内容】
[0007 ]针对上述问题，本发明基于mu 11 i - tanh思想，提供一种能够改善S阶交调失真的 有源Gilbert混频器，使得注入电流换向开关对的电流含有较小的=阶交调电流的低=阶 交调失真的有源Gi化ert混频器。
[000引为达到上述目的，本发明一种低=阶交调失真的有源Gi化ert混频器，包括跨导放 大电路，所述跨导放大电路包括带射极反馈电阻的Multi-tanh doublet跨导单元，所述带 射极反馈电阻的Multi-tanh doublet跨导单元连接有用于修正其产生的跨导的跨导修正 差分对；
[0009] 所述带射极反馈电阻的Multi-tanh doublet跨导单元包括第一组差分对，第二组 差分对；
[0010] 所述的跨导修正差分对包括第五晶体管、第六晶体管，所述第五晶体管、第六晶体 管各自串联电阻后与第=电流源连接，所述第五晶体管的基极与所述第二组差分对输入正 向信号的晶体管的发射极连接，第六晶体管的基极与第一组差分对输入负向信号的晶体管 的发射极连接，所述第五晶体管、第六晶体管的集电极分别与所述带射极反馈电阻的 Multi-化nh doublet跨导单元的不同信号输出的集电极连接。
[0011] 进一步地，所述第一组差分对包括第一晶体管、第=晶体管，所述第一晶体管与所 述第=晶体管的发射极分别串联第一电阻、第=电阻后与第一电流源连接；
[0012] 所述第二组差分对包括第二晶体管、第四晶体管，所述第二晶体管、第四晶体管的 发射极分别串联第二电阻、第四电阻后与第二电流源连接；
[0013] 差分信号的正极通过第一电容器后输入到所述第一晶体管、第二晶体管的基极， 所述差分信号的负极通过第二电容器后输入到所述第四晶体管、第=晶体管的基极，所述 第一晶体管、第二晶体管的集电极连接后将负向电流叠加输出，所述第=晶体管、第四晶体 管的集电极连接后将正向电流叠加输出。
[0014] 进一步地，所述第五晶体管的基极与所述第二晶体管的发射极连接，所述第六晶 体管的基极与所述第=晶体管的发射极连接。
[0015] 进一步地，所述第五晶体管的集电极与所述第=晶体管、第四晶体管的集电极连 接，所述第五晶体管、所述第=晶体管、第四晶体管的集电极电流叠加输出，所述第六晶体 管的集电极与所述第一晶体管、第二晶体管的集电极连接，所述第六晶体管、所述第一晶体 管、第二晶体管的集电极电流叠加输出；
[0016] 或所述第五晶体管的集电极与所述第一晶体管、第二晶体管的集电极连接，所述 第五晶体管、所述第一晶体管、第二晶体管的集电极的电流叠加输出，所述第六晶体管的集 电极与所述第=晶体管、第四晶体管的集电极连接，所述第六晶体管、所述第=晶体管、第 四晶体管的集电极电流叠加输出。
[0017] 进一步地，还包括与所述跨导放大电路的电流输出端连接的电流换向开关对，所 述电流换向开关对包括第屯晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管，所述第屯晶体 管、第八晶体管的发射极与所述带射极反馈电阻的Multi-化nh doublet跨导单元负向电流 输出的集电极连接，所述第九晶体管、第十晶体管的发射极与所述带射极反馈电阻的 Multi-化nh doublet跨导单元正向电流输出的集电极连接，本振信号的正极从所述第屯晶 体管与第十晶体管的基极输入，本振信号的负极从所述第八晶体管、第九晶体管的基极输 入，所述第屯晶体管与第九晶体管的集电极连接后输出混频信号的负极，所述第八晶体管 与第十晶体管的集电极连接后输出混频信号的正极。
[0018] 进一步地，所述第屯晶体管与第九晶体管的集电极串联第屯电阻后与直流电源连 接，所述第八晶体管与第十晶体管的集电极串联第八电阻后也与所述直流电源连接;通过 所述第屯电阻、第八电阻将混频电流信号转化成电压信号输出。
[0019] 进一步地，所述第屯电阻与第八电阻远离所述直流电源的一端之间连接有第=电 容器。
[0020] 进一步地，所述第一电流源、第二电流源、第=电流源分别通过镜像电流源系统实 现，所述第一电流源与第二电流源电流相等。
[0021] 进一步地，所述第二晶体管与第=晶体管的发射面积相同，记为Al,第一晶体管与 第四晶体管的发射面积相同，记为A2,第二电阻与第S电阻阻值相等，记为Zl，第一电阻与 第四电阻的阻值相等，记为Z2，Z2/Z1的比值大于1且与A1/A2的比值相等。
[0022] 进一步地，所述第五晶体管与所述第六晶体管的发射面积相等，所述第五电阻与 所述第六电阻的阻值相等。
[0023] 本发明低S阶交调失真的有源GiAert混频器通过在multi-tanh doublet单元中 连接跨导修正差分对，可W使得整个差分跨导放大电路产生较稳恒的跨导，从而使得提供 给电流换向开关对的电流中的=阶交调电流很小，从而实现整个混频器的线性度的提升。
【附图说明】
[0024] 图1是传统的Gi化ert混频器电路图；
[0025] 图2是传统有源G