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专利号: 2019111772183
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电子电路
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种毫米波双频带双模式混频器,其特征在于:该混频器包括跨导级、共栅级、下层吉尔伯特单元、上层吉尔伯特单元、四路正交功分器、输出匹配及差分转单端网络、第一开关、第二开关;跨导级为共源结构,其栅极接差分输入信号;共栅级的源极与跨导级的漏极、下层吉尔伯特单元的源极连接,漏极与下层吉尔伯特单元的漏极、上层吉尔伯特单元的源极连接;输出匹配及差分转单端网络与上层吉尔伯特单元的漏极连接;下层吉尔伯特单元的栅极、上层吉尔伯特单元的栅极分别与四路正交功分器输出的正交差分本振信号LOI和LOQ连接;共栅级级和下层吉尔伯特单元的偏置电压分别由第一开关和第二开关控制。

2.根据权利要求1所述的一种毫米波双频带双模式混频器,其特征在于:

当第一开关和第二开关的控制电压VC=1时,共栅级关闭,下层吉尔伯特单元处于临界导通状态;输入信号在下层吉尔伯特单元和上层吉尔伯特单元中依次与正交差分本振LOI和LOQ进行混频;由于LOI和LOQ的相位差为90度,实现谐波混频;

当开关组的控制电压VC=0时,共栅级导通,下层吉尔伯特单元的栅极电压为0;当LOI的电压幅度VLOI小于跨导级的漏级电压VDT和晶体管的阈值电压VTH之和,即VLOI

3.根据权利要求1或2所述的一种毫米波双频带双模式混频器,其特征在于:所述跨导级包括晶体管M1-M2,共栅级包括晶体管M3-M4和电容C1,下层吉尔伯特单元包括晶体管M5-M8,上层吉尔伯特单元包括晶体管M9-M12;

跨导级中的第一晶体管M1和第二晶体管M2以共源差分对的形式连接,它们的源极接地,栅极作为中频信号的差分输入端口,第一偏置电压VG1通过电阻R1-R2馈入;共栅级中的第三晶体管M3的源极与第一晶体管M1的漏极、第五晶体管M5的源极、第六晶体管M6的源极连接,第三晶体管M3的漏极与第五晶体管M5的漏极、第七晶体管M7的漏级、第九晶体管M9的源极、第十晶体管M10的源极连接,第四晶体管M4的源极与第二晶体管M2的漏极、第七晶体管M7的源极、第八晶体管M8的源极连接,第四晶体管M4的漏极与第六晶体管M6的漏极、第八晶体管M8的漏极、第十一晶体管M11的源极、第十二晶体管M12的源极连接,第三晶体管M3的栅极与第四晶体管M4的栅极、电容C1的一端、第一开关SW1的不动端连接,电容C1的另一端和第一开关SW1的第一动端接地,第一开关SW1的第二动端与第三偏置电压VG3连接;下层吉尔伯特单元中第五晶体管M5的栅极与第八晶体管M8的栅极、四路正交功分器的0°端口、第四电阻R4的一端连接,第六晶体管M6的栅极与第七晶体管M7的栅极、四路正交功分器的180°端口、第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的另一端、第二开关SW2的不动端连接,第二开关SW2的第一动端与第二偏置电压VG2连接,第二开关SW2的第二动端接地;上层吉尔伯特单元中第九晶体管M9的栅极与第十二晶体管M12的栅极、四路正交功分器的90°端口、第六电阻R6的一端连接,第十晶体管M10的栅极与第十一晶体管M11的栅极、四路正交功分器的270°端口、第五电阻R5的一端连接,第五电阻R5的另一端与第六电阻R6的另一端、第四偏置电压VG4连接;输出匹配及差分转单端网络的N1端口与第九晶体管M9的漏极、第十一晶体管M11的漏极连接,N2端口与第十晶体管M10的漏极、第十二晶体管M12的漏极连接,N3端口与电源电压VCC连接,N4端口输出射频信号。