频率转换电路的制作方法

专利名称：频率转换电路的制作方法
技术领域：
本发明关于一种频率转换电路，且特别是关于一种使用变压器耦合 的频率转换电路。
背景技术：
近年来直接降步页接收器(direct-conversion receiver、 homodyne receiver或zero-IF receiver)因结构简单、单芯片化等优点，而逐渐 地在收发器(transceiver)中崭露头角。但直接降频接收器采用 一次降 频操作的结构，也存在一些缺点必须去克服。举例而言，由于此种接收 器所产生的多相位本地振荡信号的振荡频率，与射频信号的振荡频率非 常接近。且该接收器中的混频器(mixer)和低噪声放大器(low noise amplifier,简称LNA)的输入端(在此统称为射频信号的输入端)，与混 频器接收多相位本地振荡信号的输入端的隔绝度(i solat ion)并非无限 大。因此，当多相位本地振荡信号经由穿隧(feedthrough)效应，出现 在射频信号的输入端时，将和原本的多相位本地振荡信号进行自我混波 (self-mixing)，进而形成直流偏移(DC offset),影响真正所接收的射频信号。为了解决上述问题，如图l所示，传统下转换器(down converter) 利用具有良好隔绝度的传统次谐波混频器(sub-harmonic mixer,简称 SHM)，来换取直流偏移的减少。其中传统次谐波混频器102与103为一 种双端输入与双端输出的电路，因此所接收的差动输入信号(也就是射 频信号RFI1与RFQ1),是射频信号RF1经由正交信号发生器(quadrature coupler) 101所产生的。此时，传统下转换器为了得到两相互正交的基 频信号BF11与BF12,相位偏移器104 (phase shifter)必须提供两组 多相位本地振荡信号PL011与PL012。其中多相位本地振荡信号PL011 包括本地振荡信号L01-L04,且本地振荡信号L01-L04的相移量分别为 O度、90度、180度、以及270度。而多相位本地振荡信号PL012则包 括本地振荡信号L05-L08，且本地振荡信号L05-L08的相移量分别为45
度、135度、225度、以及315度。如此一来，为了产生8个不同相移 量的本地振荡信号L01-L08,传统下转器必须采用非常复杂的相位偏移 器104才能达成系统所需。换句话说，经由传统次谐波混频器来降低直 流偏移的传统下转换器，在提升本身电路性能的同时，也同时增加了电 路复杂度与芯片面积的消耗。发明内容本发明的目的是在提供一种频率转换电路，利用变压器耦合的方 式，让第一与第二转导单元在单端输入的模式下，配合耦合器所产生的 两正交射频信号，使得本发明与传统结构相比较下，不仅只需接收一组 多相位本地振荡信号，且因耦合器的单端输入结构，达到了降低功率消 耗的功效。本发明的另一目的是提供一种下转换器，利用频率转换电路所使用 的变压器耦合方式，让频率产生电路在只需产生一组多相位本地振荡信 号的条件下，达到降低电路复杂度与芯片面积的功效。为达成上述及其他目的，本发明提出一种频率转换电路，用以根据 一多相位本地振荡信号，而将射频信号转换成基频信号，其中基频信号 包括第一基频信号。该频率转换电路包括耦合器、第一转导单元、以及 第一切换单元。耦合器用以接收并分离射频信号，以通过第一输出端传 递第一射频信号。电连接至第一输出端的第一转导单元，用以放大第一射频信号。之后，第一切换单元用以依据多相位本地振荡信号，而将第 一转导单元的输出信号切换至第一基频信号。在一较佳实施例中，所述的基频信号还包括第二基频信号，因此频率转 换电路还包括第二转导单元与第二切换单元。第二转导单元电连接至耦 合器的第二输出端，用以放大由第二输出端所传递的第二射频信号。之 后，电连接至第二转导单元的第二切换单元，则用以依据多相位本地振 荡信号，将第二转导单元的输出信号切换至第二基频信号。从另一观点来看，本发明另提出一种下转换器，用以将射频信号转 换成基频信号，其中基频信号包括第一基频信号。该下转换器包括信号 产生电路与频率转换电路。频率转换电路则包括耦合器、第一转导单元、 以及第一切换单元。信号产生电路用以提供一多相位本地振荡信号。频
率转换电路则利用耦合器，接收并分离射频信号，以让电连接至耦合器 的第一输出端的第一转导单元，放大第一射频信号。之后，第一切换单 元依据多相位本地振荡信号，而将第一转导单元的输出信号切换至第一 基频信号。根据本发明一较佳实施例所述的下转换器，所述的信号产生电路包括本 地振荡器与相位偏移器。本地振荡器用以产生一本地振荡信号。而耦接至本 地振荡器的相位偏移器，则用以将本地振荡信号转换成数个不同相移量的本 地振荡信号，以输出作为多相位本地振荡信号。本发明因利用变压器耦合的方式，让第一与第二转导单元以单端输 入的模式，在分别接收耦合器所产生的第一与第二射频信号的情况下， 致使第一与第二切换单元利用一组多相位本地振荡信号，就可产生相互 正交的第一与第二基频信号。如此一来，与传统结构相比较下，单端输 入结构的耦合器，不仅有降低功率消耗的功效，且利用频率转换电路的 下转换器，也达到了降低电路复杂度与芯片面积的功效。为让本发明的所述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特 举本发明的较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。


图1为传统下转换器的结构示意图。图2为根据本发明一较佳实施例的频率转换电路结构示意图。 图3为根据本发明较佳实施例的转导单元与切换单元详细电路图。 图4为用以说明图3实施例所绘示的变压器耦合吉伯特电路。 图5为根据本发明较佳实施例的频率转换电路详细电路图。 图6与图7为用以说明图5实施例的电路特性的实际量测结果。 图8为图5实施例与现今期刊的相关特性比较表。 图9为根据本发明较佳实施例的下转换器结构示意图。 主要元件符号说明 101:正交信号发生器 102、 103:传统次谐波混频器 104、 910:相位偏移器 920:本地振荡器 200:频率转换电路 201:耦合器202、 204:转导单元203、 205:切换单元210、 220:差动输入端 210a与210b、 220a与220b:输入端301、 501、 502:变压器502a:变压器502的一次側线圈502b:变压器502的二次侧线圏901:信号产生电路MN1-MN16、 MN41-MN44: N型晶体管 R1-R5:电阻 Cl-C8:电容0UT1:耦合器201的第一输出端 0UT2:耦合器201的第二输出端具体实施方式
图2为依据本发明一较佳实施例的频率转换电路结构示意图，包括 耦合器(coupler) 201、转导单元202与204、以及切换单元203与205。 转导单元202电连接至耦合器201的第一输出端0UT1。切换单元203电 连接至转导单元202。频率转换电路200是根据一多相位本地振荡信号 PL02，而将射频信号RF2转换成基频信号，其中基频信号包括第一基频 信号BF21。因此，简而言之，频率转换电路200的操作机制是经由耦合 器201接收并分离射频信号RF2，以让耦接在耦合器201之后的转导单 元202，放大由第一输出端0UT1所传递的第一射频信号RFI2。最后， 切换单元203依据多相位本地振荡信号PL02,而将转导单元202的输出 信号切换至第一基频信号BF21。所述的基频信号还包括第二基频信号BF22，其中第二基频信号BF22 与第一基频信号BF21相互正交。转导单元204电连接至耦合器201的 第二输出端OUn。切换单元205则电连接至转导单元204。转导单元204 用以放大由第二输出端0UT2所传递的第二射频信号RFQ2。切换单元205 则依据多相位本地振荡信号PL02,而将转导单元204的输出信号切换至 第二基频信号BF22。其中第二射频信号BF22与第一射频信号BF21相互 正交。所述的多相位本地振荡信号包括本地振荡信号L0,-L0"其+本地振 荡信号L0,-L04的振荡频率分别都为射频信号RF2的振荡频率的0. 5倍。 在一较佳实例中，本地振荡信号L0,-L(h的相移量可分别为Q度、90度、 180度、以及270度，或者可分别为45度、135度、225度、以及315 度...等。因此本领域技术人员，在本地振荡信号LO,-L(^的相移量设计 上，只需符合第i本地振荡信号L0i的相移量，比第i+l本地振荡信号 L0w的相移量小90度，就在本发明的精神下。其中i为大于0的正整数， 且1 S i S 3。图3为转导单元202与切换单元203的详细电路图。对照图2来看，其 中输入端210a与210b对应图2中切换单元203的差动输入端210。继续参 照图3，转导单元202包括电容Cl与变压器301。切换单元203包括电 阻Rl与R2、以及N型晶体管MN1-MN8。电阻Rl与R2的第一端分别耦 接至操作电压V。。3。 N型晶体管MN1与MN2、以及MN5与MN6的漏极一同 耦接至电阻R1的第二端。N型晶体管MN3与MN4、以及MN7与MN8的漏 极则一同耦接至电阻R2的第二端。N型晶体管MN1-MN4的源极一同耦接 至变压器301的二次侧线圈的第一端。而N型晶体管MN5-MN8的源极则 一同耦接至变压器301的二次側线圈的第二端。变压器301的二次侧线 圈的中央端耦接至地。变压器301的一次側线圈的第二端也耦接至地。继续参照图3。变压器301采用单端输入与双端输出的结构，提供 转导增益给射频信号RF2，让转换成差动电流信号的射频信号RF2，导 向至N型晶体管MN1-MN8的源极端。在此使用变压器301耦合射频信号 RF2，除了具有高线性度的潜在特性外，且与传统结构中晶体管形式所 构的转导电路相比较下，还能减少晶体管堆迭的使用，进而有助于低电 压的实现。接着，参照图4的变压器耦合吉伯特电路，来看N型晶体管 匪1-MN8的工作原理。变压器耦合吉伯特电路中每一 N型晶体管，若相 当于图3中两并联结构的N型晶体管，例如N型晶体管MN41相当于由 图3中的N型晶体管MN1与MN2所构成。且在此条件下，将本地振荡信 号L0,-LO,的振荡频率，改变成本地振荡信号LO"与L0,2的振荡频率的 0. 5倍，则图3的操作原理将相当于图4的变压器耦合吉伯特电路。因 此，图4中N型晶体管MN1-MN8,在操作上相当于一开关，将针对由变
压器301所产生的差动电流信号，依据本地振荡信号L0,-L(h作周期性地 电流切换搡作，进而在达到混频效果之下，输出第一基频信号BF21。藉 此，转导单元202与切换单元203所组合而成的结构，不仅可以将本地振 荡信号L0,-L04的振荡频率操作在0. 5倍的射频信号RF2的振荡频率，且 还可保有变压器耦合吉伯特电路所具有的良好隔绝度。
本发明较佳实施例的频率转换电路详细电路图，如图5所示，其中 转导单元202与切换单元203的电路结构与工作原理，如同图3实施例所 述。而转导单元204包括变压器501与电容C8。切换单元205包括电阻 R3与R4、以及N型晶体管MN9-MN16。其中，转导单元204与切换单元205 的电路结构与工作原理，与转导单元202与切换单元203相似，在此就不 多加解释。因此，以下将先从耦合器201来看频率转换电路详细电路图。
继续参照图5，耦合器201包括电容C2-C7、电阻R5、以及变压器 502。电容Cl与C2串接在变压器502的一次側线圈502a的第二端与地端之 间。电容C3串接在变压器502的一次侧线圏502a的第二端，与变压器502 的二次側线圈502b的第一端之间。电容C4与电阻R5串接在变压器502的二 次侧线圈502b的第二端与地端之间。电容C5串接在变压器502的一次侧线 圈502a的第一端与地端之间。电容C6串接在变压器502的一次侧线圈502a 的第一端，与变压器502的二次侧线圏502b的第二端之间。电容n与C8串 接在变压器502的二次侧线圏502b的第一端与地端之间。
耦合器201利用变压502与电容C2-C7所组成的结构，将射频信号 RF2分离成两正交的射频信号RFI2与RFQ2。其中的电阻R5用以提供电 路匹配。之后，两正交的射频信号RFI2与RFQ2分别传送至转导单元202 与204。此时，切换单元203与205在一同接收多相位本地振荡信号 PL02(包括本地振荡信号L0-L04)的情况下，将分别利用N型晶体管 MN1-MN8、与N型晶体管MN9-MN16,针对由转导单元202与204所产生 的差动电流信号，作周期性地电流切换操作，进而分别产生相互正交的 第一基频信号BF21与BF22。
为了更进一步了解本发明，图6-图8为图5实施例实现在现今标准 0. 18um CMOS制程技术下的实际量测结果。其中图5实施例的次谐波混 频器202与203，在操作电压V^为1. 8V,且各别的消耗电流为1. 96mA 的情况下。如图6所示，频率转换电路200在频率为4-lOGHz的频带下，S参凄t (Scattering—Parameter)中的Sll维持在-10dB以下，由jt匕可看 出利用耦合器201配合变压器耦合射频信号RF2的结构，拥有完善的输 入匹配特性。接着看频率转换电路200的输出信号，也就是第一基频信 号BFH与第二基频信号BF"的实际量测结果。如图7所示，其中笫一 基频信号BF21为图7中的信号[l]与[2]所构成，而第二基频信号BF21 则为信号[3]与[4]所构成。由图7的实际量测结果可得出，构成第一基 频信号BF21的差动信号(信号[1]与[2])的相位差为-180. 34度，而构成 第二基频信号BF22的差动信号(信号[3]与[4])的相位差为-179. 06度。 且第一基频信号BF21与第二基频信号BF22是否为两正交的信号，可从 信号[1]与信号[3]、信号[4]的相位比较下，得知频率转换电路200的 输出信号的相位误差在3度以下。此外，图8列出了图5实施例与电机电子工程师协会(IEEE， Institute of Electrical and Electronic Engineers)于2004年微波 与无线元件会刊第14巻第7期第319至321页(Microwave and Wireless Components Letters, VOL. 14, NO. 7， PP. 319-321)中所发表的论文(图8 中以习知[l]表示)、2 000年固态电路会刊第35巻第9期第1329至1337 页(Solid—state Circuits, VOL. 35， NO. 9， PP. 1329—1 337)中所发表的 期刊(图8中以习知[2]表示)、2003年固态电路会刊第38巻第10期第 1762至1766页(Sol id—state Circuits, VOL. 38， NO. 10， PP. 1762—1766) 中所发表的论文(图8中以习知[3]表示)、以及2004年固态电路会刊第 39巻第6期第871至884页(Sol id-s ta te Circui ts， VOL. 39， NO. 6， PP. 871-884)中所发表的论文(图8中以习知[4]表示)的比较结果。由图不论是在功率(Power)、增益(Gain)、输入端三阶交错点(Input 3" order intercept point, IIP3)、输入端二阶交错点(Input 2rd order intercept point, IIP2)、品质因素(f igure-of-merit， FOM) 、 LOR (local oscillator rejection)、或是针对多相位本地振荡信号所产生的泄漏信号(leakage signal),都具有良好特性。其中品质因素为评比频率转换器的优劣方 式之一，且其通式等同于FOM = 20*log(f) + Gain- 10*log(Noise Factor—1) + IIP3 + IIP2 — 10*log (Power)，而Noise Factor为噪声 因子。另外，图8中所附注的符号*表示该期刊所发表的次谐波混频器
具有线性化电路。从另一观点来看，图9为依据本发明较佳实施例的下转换器结构示 意图，包括信号产生电路901与频率转换电路200。其中频率转换电路 200又包括耦合器201、转导单元202与204、以及切换担元203与205。 频率转换电路200耦接至信号发生器901。信号产生电路901用以提供 多相位本地振荡信号PL02(包括本地振荡信号L01-L04)至频率转换电路 200。频率转换电路200利用耦合器201,将射频信号RF2转换成相互正 交的射频信号RFI2与RFQ2。此时，耦接至耦合器201的转导单元202 放大射频信号RFI2,且切换单元203依据多相位本地振荡信号PL02, 而将转导单元202的输出信号切换至该第一基频信号BF21。而耦接至耦 合器201的转导单元204,则用以放大射频信号RFQ2,且切换单元205 依据多相位本地振荡信号PL02，而将转导单元204的输出信号切换至第 二基频信号BF22。所述的信号产生电路901包括本地振荡器920与相位偏移器910。相位 偏移器910耦接至本地振荡器920。本地振荡器920用以产生本地振荡 信号，以便让相位偏移器910将所接收到的本地振荡信号，转换成数个不同相移量的本地振荡信号，进而输出作为多相位本地振荡信号。至于 图9实施例中，频率转换电路200的工作原理、电路结构、以及相关电 路特性，则包含在图2-图8实施例中，在此就不多加叙述。综上所述，本发明因采用变压器耦合的方式，让转导单元在单端输 入的模式下，使频率转换电路可利用耦合器所产生的两正交射频信号， 让两个切换单元在接收同 一组多相位本地振荡信号的情况下，就可针对 转导单元所产生的输出信号进行混频，进而产生相互正交的两基频信 号。如此一来，与传统结构相比较下，单端输入结构的耦合器，不仅有 降低功率消耗的功效，且利用该频率转换电路的下转换器，也达到了降 低电路复杂度与芯片面积的功效。本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修改， 因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1. 一种频率转换电路，用以根据一多相位本地振荡信号，而将一射频信号转换成一第一基频信号，该频率转换电路包括一耦合器，用以接收并分离该射频信号，以通过一第一输出端传递 一第一射频信号；一第一转导单元，电连接至该第一输出端，用以放大该第一射频信 号；以及一第一切换单元，电连接至该第一转导单元，用以依据该多相位本 地振荡信号，而将该第一转导单元的输出信号切换至该第一基频信号。
2. 如权利要求1所述的频率转换电路，其中该第一转导单元包括 一第一变压器，具有一个一次侧线圈与一个二次侧线圏，其中该一次侧线圏的第一端用以接收该第 一射频信号，该一次侧线圏的第二端耦接至地， 且该二次侧线圏的中央端耦接至地，该二次侧线圏的第 一端与第二端电连接 至该第一切换单元；以及一第一电容，其第一端耦接至该第一变压器的该一次侧线圏的第一端， 该第一电容的第二端耦接至该第一变压器的该一次侧线圏的第二端。
3. 如权利要求2所述的频率转换电路，其中该多相位本地振荡信号 包括一第一本地振荡信号、 一第二本地振荡信号、 一第三本地振荡信号 与一第四本地振荡信号，该第一切换单元包括一第一电阻，其第一端耦接至一操作电压； 一第二电阻，其第一端耦接至该操作电压；一第一N型晶体管，其漏极耦接至该第一电阻的第二端，该第一N 型晶体管的源极耦接至该第 一变压器的二次侧线圈的第 一端，该第一 N型 晶体管的栅极用以接收该第 一 本地振荡信号；一第二N型晶体管，其漏极耦接至该第一电阻的第二端，该第二N 型晶体管的源极耦接至该第一 N型晶体管的源极，该第二 N型晶体管的 栅极用以接收该第三本地振荡信号；一第三N型晶体管，其漏极耦接至该第二电阻的第二端，该第三N 型晶体管的源极耦接至该第一 N型晶体管的源极，该第三N型晶体管的 栅极用以接收该第二本地振荡信号； 一第四N型晶体管，其漏极耦接至该第二电阻的第二端，该第四N 型晶体管的源极耦接至该第一 N型晶体管的源极，该第四N型晶体管的 槺极用以接收该第四本地振荡信号；一第五N型晶体管，其漏极耦接至该第一电阻的第二端，该第五N 型晶体管的源极耦接至该第一变压器的二次側线圈的第二端，该第五N型 晶体管的栅极用以接收该第四本地振荡信号；一第六N型晶体管，其漏极耦接至该第一电阻的第二端，该第六N 型晶体管的源极耦接至该第五N型晶体管的源极，该第六N型晶体管的 栅极用以接收该第二本地振荡信号；一第七N型晶体管，其漏极耦接至该第二电阻的第二端，该第七N 型晶体管的源极耦接至该第五N型晶体管的源极，该第七N型晶体管的 栅极用以接收该第一本地振荡信号；以及一第八N型晶体管，其漏极耦接至该第二电阻的第二端，该第八N 型晶体管的源极耦接至该第五N型晶体管的源极，该第八N型晶体管的 栅极用以接收该第三本地振荡信号；其中该第一电阻的第二端信号与该第二电阻的第二端信号即为该第 一基频信号。
4. 如权利要求3所述的频率转换电路，其中该第一至该第四本地振 荡信号的振荡频率分别都为该射频信号的振荡频率的0. 5倍，该第i本 地振荡信号的相移量，比第i + l本地振荡信号的相移量小90度，其中i 为大于0的正整数，且l^i芸3。
5. 如权利要求l所述的频率转换电路，其中该耦合器更通过一第二 输出端传递一第二射频信号，且该第二射频信号与该第一射频信号相互 正交，而该频率转换电路还包括一第二转导单元，电连接至该耦合器的第二输出端，用以放大该第二射频信号；以及一第二切换单元，电连接至该第二转导单元，用以依据该多相位本 地振荡信号，将该第二转导单元的输出信号切换至该第二基频信号，其 中该第二基频信号与该第一基频信号相互正交。
6. 如权利要求5所述的频率转换电路，其中该第二转导单元包括 一第三变压器，具有一个一次側线圏与一个二次侧线圈，其中该一次侧 线圈的第 一端用以接收该第二射频信号，该一次侧线圈的第二端耦接至地， 且该二次侧线圈的中央端耦接至地，该二次側线圏的第 一端与第二端电连接 至该第二切换单元；以及一第八电容，其第一端耦接至该第三变压器的一次侧线圏的第一端， 该第八电容的第二端耦接至该第三变压器的一次侧线圏的第二端。
7.如权利要求6所述的频率转换电路，其中该多相位本地振荡信号 包括一第一本地振荡信号、 一第二本地振荡信号、 一第三本地振荡信号 与一第四本地振荡信号，该第二切换单元包括一第四电阻，其第一端耦接至一操作电压；一第五电阻，其第一端耦接至该操作电压；一第九N型晶体管，其漏极耦接至该第四电阻的第二端，该第九N 型晶体管的源极耦接至该第三变压器的二次侧线圈的第二端，该第九N型 晶体管的栅极用以接收该第 一本地振荡信号；一第十N型晶体管，其漏极耦接至该第四电阻的第二端，该第十N 型晶体管的源极耦接至该第九N型晶体管的源极，该第十N型晶体管的 栅极用以接收该第三本地振荡信号；一第十一N型晶体管，其漏极耦接至该第五电阻的第二端，该第十一 N型晶体管的源极耦接至该第九N型晶体管的源极，该第十一 N型晶 体管的栅极用以接收该第二本地振荡信号；一第十二N型晶体管，其漏极耦接至该第五电阻的第二端，该第十二 N型晶体管的源极耦接至该第九N型晶体管的源极，该第十二 N型晶 体管的栅极用以接收该第四本地振荡信号；一第十三N型晶体管，其漏极耦接至该第四电阻的第二端，该第十 三N型晶体管的源极耦接至该第三变压器的二次侧线圏的第 一端，该第十 三N型晶体管的栅极用以接收该第四本地振荡信号；一第十四N型晶体管，其漏极耦接至该第四电阻的第二端，该第十 四N型晶体管的源极耦接至该第十三N型晶体管的源极，该第十四N型 晶体管的栅极用以接收该第二本地振荡信号；一第十五N型晶体管，其漏极耦接至该第五电阻的第二端，该第十 五N型晶体管的源极耦接至该第十三N型晶体管的源极，该第十五N型 晶体管的栅极用以接收该第一本地振荡信号；以及一第十六N型晶体管，其漏极耦接至该第五电阻的第二端，该第十 六N型晶体管的源极耦接至该第十三N型晶体管的源极，该第十六N型 晶体管的栅极用以接收该第三本地振荡信号；其中该第四电阻的第二端信号与该第五电阻的第二端信号即为该第 二基频信号。
8. 如权利要求7所述的频率转换电路，其中该第一至该第四本地振 荡信号的振荡频率分别都为该射频信号的振荡频率的0. 5倍，该第i本 地振荡信号的相移量，比第i + l本地振荡信号的相移量小90度，其中i 为大于0的正整数，且l^iS3。
9. 如权利要求5所述的频率转换电路，其中该耦杏器包括 一第二变压器，具有一个一次侧线圏与一个二次側线圈，该一次側线圏的第 一端用以接收该射频信号，该一次侧线圈的第二端用以产生该第 一射频信号，且该二次侧线圈的第 一端用以产生该第二射频信号；一第二电容，串接在该第二变压器的一次侧线圏的第二端与地端之间； 一第三电容，串接在该第二变压器的一次侧线圈的第二端，与该第二变压器的二次侧线圏的第 一端之间；一第三电阻，串接在该第二变压器的二次侧线圈的第二端与地端之间； 一第四电容，串接在该第二变压器的二次侧线圈的第二端与地端之间； 一第五电容，串接在该第二变压器的一次側线圈的第一端与地端之间； 一第六电容，串接在该第二变压器的一次側线圈的第一端，与该第二变压器的二次侧线圈的第二端之间；以及一第七电容，串接在该第二变压器的二次侧线圈的第一端与地端之间。
10. —种下转换器，用以将一射频信号转换成一第一基频信号，其 中该下转换器包括一信号产生电路，用以提供一多相位本地振荡信号；以及 一频率转换电路，耦接至该信号产生电路，该频率转换电路包括一耦合器，用以接收并分离该射频信号，以通过一第一输出端传递 一第一射频信号；一第一转导单元，电连接至该第一输出端，用以放大该第一射频信 号；以及 一第一切换单元，电连4妻至该第一转导单元，用以依据该多相位本 地振荡信号，而将该第一转导单元的输出信号切换至该第一基频信号。
11. 如权利要求IO所述的下转换器，其中该信号产生电路包括 一本地振荡器，用以产生一本地振荡信号；以及一相位偏移器，耦接至该本地振荡器，用以将该本地振荡信号转换 成数个不同相移量的本地振荡信号，以输出作为该多相位本地振荡信
12. 如权利要求10所述的下转换器，其中该第一转导单元包括 一第一变压器，具有一个一次侧线圈与一个二次側线圈，其中该一次侧线圏的第 一端用以接收该第 一射频信号，该一次侧线圈的第二端耦接至地， 且该二次侧线圈的中央端耦接至地，该二次侧线圈的第 一端与第二端电连接 至该第一切换单元；以及一第一电容，其第一端耦接至该第一变压器的该一次侧线圏的第一端， 该第一电容的第二端耦接至该第一变压器的该一次侧线圏的第二端。
13. 如权利要求12所述的下转换器，其中该多相位本地振荡信号包 括一第一本地振荡信号、 一第二本地振荡信号、 一第三本地振荡信号与 一第四本地振荡信号，该第一切换单元包括一第一电阻，其第一端耦接至一操作电压； 一第二电阻，其第一端耦接至该操作电压；一第一N型晶体管，其漏极耦接至该第一电阻的第二端，该第一N 型晶体管的源极耦接至该第 一变压器的二次侧线圈的第 一端，该第一 N型 晶体管的栅极用以接收该第 一本地振荡信号；一第二N型晶体管，其漏极耦接至该第一电阻的第二端，该第二N 型晶体管的源极耦接至该第一 N型晶体管的源极，该第二 N型晶体管的 栅极用以接收该第三本地振荡信号；一第三N型晶体管，其漏极耦接至该第二电阻的第二端，该第三N 型晶体管的源极耦接至该第一 N型晶体管的源极，该第三N型晶体管的 栅极用以接收该第二本地振荡信号；一第四N型晶体管，其漏极耦接至该第二电阻的第二端，该第四N 型晶体管的源极耦接至该第一 N型晶体管的源极，该第四N型晶体管的 栅极用以接收该第四本地振荡信号； 一第五N型晶体管，其漏极耦接至该第一电阻的第二端，该第五N 型晶体管的源极耦接至该第一变压器的二次侧线圈的第二端，该第五N型 晶体管的栅极用以接收该第四本地振荡信号；一第六N型晶体管，其漏极耦接至该第一电阻的第二端，该第六N 型晶体管的源极耦接至该第五N型晶体管的源极，该第六N型晶体管的 栅极用以接收该第二本地振荡信号；一第七N型晶体管，其漏极耦接至该第二电阻的第二端，该第七N 型晶体管的源极耦接至该第五N型晶体管的源极，该第七N型晶体管的 栅极用以接收该第一本地振荡信号；以及一第八N型晶体管，其漏极耦接至该第二电阻的第二端，该第八N 型晶体管的源极耦接至该第五N型晶体管的源极，该第八N型晶体管的 栅极用以接收该第三本地振荡信号；其中该第一电阻的第二端信号与该第二电阻的第二端信号即为该第 一基频信号。
14. 如权利要求13所述的下转换器，其中该第一至该第四本地振荡 信号的振荡频率分别都为该射频信号的振荡频率的0. 5倍，该第i本地 振荡信号的相移量，比第i + l本地振荡信号的相移量小90度，其中i 为大于0的正整数，且l^i^3。
15. 如权利要求IO所述的下转换器，其中该耦合器更通过一第二输 出端传递一第二射频信号，且该第二射频信号与该第一射频信号相互正 交，而该频率转换电路还包括一第二转导单元，电连接至该耦合器的第二输出端，用以放大该第二射 频信号；以及一第二切换单元，电连接至该第二转导单元，用以依据该 多相位本地振荡信号，而将该第二转导单元的输出信号切换至该第二基 频信号，其中该第二基频信号与该第一基频信号相互正交。
16. 如权利要求15所述的下转换器，其中该第二转导单元包括 一第三变压器，具有一个一次侧线圈与一个二次侧线圈，其中该一次侧线圏的第 一端用以接收该第二射频信号，该一次侧线圈的第二端耦接至地， 且该二次侧线圈的中央端耦接至地，该二次侧线圈的第一端与第二端电连接 至该第二切换单元；以及一第八电容，其第一端耦接至该第三变压器的一次侧线圈的第一端，该第八电容的第二端耦接至该第三变压器的一次側线圈的第二端。
17.如权利要求16所述的下转换器，其中该多相位本地振荡信号包 括一第一本地振荡信号、 一第二本地振荡信号、 一第三本地振荡信号与 一第四本地振荡信号，该第二切换单元包括一第四电阻，其第一端耦接至一操作电压；一第五电阻，其第一端耦接至该操作电压；一第九N型晶体管，其漏极耦接至该第四电阻的第二端，该第九N 型晶体管的源极耦接至该第三变压器的二次侧线图的第二端，该第九N型 晶体管的栅极用以接收该第 一 本地振荡信号；一第十N型晶体管，其漏极耦接至该第四电阻的第二端，该第十N 型晶体管的源极耦接至该第九N型晶体管的源极，该第十N型晶体管的 栅极用以接收该第三本地振荡信号；一第十一N型晶体管，其漏极耦接至该第五电阻的第二端，该第十一 N型晶体管的源极耦接至该第九N型晶体管的源极，该第十一 N型晶 体管的栅极用以接收该第二本地振荡信号；一第十二N型晶体管，其漏极耦接至该第五电阻的第二端，该第十二 N型晶体管的源极耦接至该第九N型晶体管的源极，该第十二 N型晶 体管的栅极用以接收该第四本地振荡信号；一第十三N型晶体管，其漏极耦接至该第四电阻的第二端，该第十 三N型晶体管的源极耦接至该第三变压器的二次侧线圏的第一端，该第十 三N型晶体管的栅极用以接收该第四本地振荡信号；一第十四N型晶体管，其漏极耦接至该第四电阻的第二端，该第十 四N型晶体管的源极耦接至该第十三N型晶体管的源极，该第十四N型 晶体管的栅极用以接收该第二本地振荡信号；一第十五N型晶体管，其漏极耦接至该第五电阻的第二端，该第十 五N型晶体管的源极耦接至该第十三N型晶体管的源极，该第十五N型 晶体管的栅极用以接收该第一本地振荡信号；以及一第十六N型晶体管，其漏极耦接至该第五电阻的第二端，该第十 六N型晶体管的源极耦接至该第十三N型晶体管的源极，该第十六N型晶体管的栅极用以接收该第三本地振荡信号；其中该第四电阻的第二端信号与该第五电阻的第二端信号即为该第二基频信号。
18. 如权利要求17所述的下转换器，其中该第一至该第四本地振荡 信号的振荡频率分别都为该射频信号的振荡频率的0. 5倍，该第i本地 振荡信号的相移量，比第i + l本地振荡信号的相移量小90度，其中i 为大于0的正整数，且l芸i当3。
19. 如权利要求15所述的下转换器，其中该耦合器包括 一第二变压器，具有一个一次侧线圈与一个二次侧线圈，该一次侧线圈的第 一端用以接收该射频信号，该一次侧线圏的第二端用以产生该第 一射频信号，且该二次侧线圈的第 一端用以产生该第二射频信号；一第二电容，串接在该第二变压器的一次侧线圈的第二端与地端之间； 一第三电容，串接在该第二变压器的一次側线圈的第二端，与该第二变压器的二次侧线圈的第 一端之间；一第三电阻，串接在该第二变压器的二次侧线图的第二端与地端之间； 一第四电容，串接在该第二变压器的二次侧线圏的第二端与地端之间； 一第五电容，串接在该第二变压器的一次側线圈的第一端与地端之间； 一第六电容，串接在该第二变压器的一次侧线圏的第一端，与该第二变压器的二次侧线圈的第二端之间；以及一第七电容，串接在该第二变压器的二次侧线圈的第一端与地端之间。
全文摘要
一种频率转换电路与具备该电路的下转换器。所述的频率转换电路用以根据多相位本地振荡信号，而将射频信号转换成第一基频信号。该频率转换电路包括耦合器、第一转导单元、以及第一切换单元。耦合器用以接收并分离射频信号，以通过第一输出端传递第一射频信号。第一转导单元用以放大第一射频信号。第一切换单元用以依据多相位本地振荡信号，而将第一转导单元的输出信号切换至第一基频信号。
文档编号H04B1/16GK101123417SQ20061011075
公开日2008年2月13日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者吕学士, 廖以义, 张仁忠, 许家荣, 陈筱青 申请人:联华电子股份有限公司;吕学士