一款集成驱动放大器的低变频损耗混频器设计

采用0.5μm GaAs工艺设计并制造了一款单片集成驱动放大器的低变频损耗混频器.电路主要包括混频部分、巴伦和驱动放大器3个模块.混频器的射频(RF)、本振(LO)频率为4～7 GHz,中频(IF)带宽为DC～2.5 GHz,芯片变频损耗小于7 dB,本振到射频隔离度大于35 dB,本振到中频隔离度大于27 dB.1 dB压缩点输入功率大于11 dBm,输入三阶交调点大于20 dBm.该混频器单片集成一款驱动放大器,解决了无源混频器要求大本振功率的问题,变频功能由串联二极管环实现,巴伦采用螺旋式结构,在实现超低变频损耗和良好隔离度的同时,保持了较小的芯片面积.整体芯片面积为1.1 mm×1.2 mm.     

应用于S波段AESA的射频收发前端设计

采用0．18μm Si RFCMOS工艺设计了应用于s波段AESA的高集成度射频收发前端芯片。系统由发射与接收前端组成,包括低噪声放大器、混频器、可变增益放大器、驱动放大器和带隙基准电路。后仿真结果表明,在3．3V电源电压下,发射前端工作电流为85mA,输出ldB压缩点为5．0dBm,射频输出在2～3．5GHz频带内电压增益为6．3～9．2dB,噪声系数小于14．5dB;接收前端工作电流为50mA,输入1dB压缩点为-5．6dBm,射频输入在2～3．5GHz频带内电压增益为12—14．5dB,噪声系数小于11dB;所有端口电压驻波比均小于1．8：芯片面积1．8×2．6mm0。     

单片高线性度低噪声宽带解调器设计

设计了一款单片高线性度低噪声宽带解调器.采用共基极输入吉尔伯特单元混频器结构实现宽带和高线性度特性,内部集成螺旋线圈变压器,实现单端向双端转换.电路采用0.18μmSiGe BiCMOS工艺技术,在2～4 GHz频段内实现宽带匹配,反射系数小于-10dB,单边带噪声系数小于14dB,输入1dB压缩点大于10dBm,相位误差小于1.5°,幅度误差小于0.5 dB.     

用于数字相控阵雷达收发组件的0.7~4.0GHz SOI CMOS有源下混频器

基于0.18μm SOI CMOS工艺设计了一款用于数字相控阵雷达的宽带有源下混频器。该混频器集成了射频、本振放大器、Gilbert混频电路、中频放大器以及ESD保护电路。该芯片可以直接差分输出,亦可经过片外balun合成单端信号后输出。射频和本振端口VSWR的测试结果在0.7~4.0GHz范围内均小于2,IF端口的VSWR测试结果在25 MHz~1GHz范围内小于2。当差分输出时,该混频器的功率转换增益为10dB,1dB压缩点输出功率为3.3dBm。电源电压为2.5V,静态电流为64mA,芯片面积仅为1.0mm×0.9mm。     

一种基于0.18-μm CMOS 工艺的超宽频带分布式无源栅注入混频器

本文介绍了一种基于0.18-μm CMOS 工艺的宽带无源分布式栅注入混频器。通过采用分布式拓扑结构,该混频器具有很宽的工作频带;中频输出端口使用了一个4阶低通滤波器,从而极大地提高端口之间的隔离度。此外,文中还分析了混频器的阻抗匹配与转换损耗。测试表明：该混频器在3GHz到40GHz频率范围工作时的转换损耗为 9.4 ~ 17 dB,零直流功耗,其芯片面积为0.78 mm2。在射频频率为23GHz固定中频频率为500MHz时的输入参考1dB压缩点大于4dBm。在整个工作频带内,其射频到本振端口、射频到中频端口及本振到中频端口的隔离度分别大于21dB, 38dB,45dB。该混频器适用于WLAN,UWB,Wi-Max,车载雷达系统和其它毫米波射频的相关应用。     

一种基于130 nm CMOS工艺的K波段混频器

基于130 nm CMOS工艺,设计了工作于K波段的双平衡下变频混频器。在传统吉尔伯特单元基础上采用电流复用注入结构,减小了开关级的偏置电流,提升了开关性能。在开关级源端引入谐振电感,消除了开关共源节点处的寄生电容,抑制了射频信号的泄露,提高了增益,减小了噪声。仿真结果表明,输入射频信号为24 GHz,本振信号为24.5 GHz,本振输入功率为-3 dBm时,该混频器的转换增益为25.8 dB,单边带噪声系数为6.4 dB,输入3阶互调截点为-8.6 dBm。     

4～8GHz GaAs HBT单片双平衡混频器

介绍了一种基于 GaAs HBT 的双平衡混频器.该混频器将射频、本振有源Balun集成其中,在RF和LO输入端分别采用不同的LC网络实现宽带的阻抗匹配.跨导级和开关单元之间采用交流耦合,并通过带宽扩展技术实现频带内的增益平坦.测量结果显示,该混频器匹配良好,射频端口S11在3～10 GHz频带内小于-10 dB.在固定中频200 MHz 情况下测试,在4～8 GHz射频频带内,平均增益10 dB,波动小于1 dB,中频输出端口对射频信号的隔离度优于25 dB,对本振信号的隔离度优于28 dB;本振-射频端口隔离度优于32 dB.在3.3 V直流电压下测得的功耗为66 mW.     

一种多频带高线性度CMOS单边带混频器

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计实现了一种多频带高线性度的单边带(SSB)混频器。该混频器以经典的电流换向结构为基础,采用电阻负载以满足多频带工作、高线性度和高带内增益平坦度要求,并节省了面积。通过集成有源巴伦将混频器输出差分信号转换成单端信号,提高了发射机的系统集成度且有利于降低功耗。测试结果表明:在2.3～2.4 GHz及3.4～3.6 GHz工作频带内,IP1dB大于0 dBm,带内增益平坦度小于0.5 dB,本振泄漏小于-47 dBm,镜像信号抑制大于36 dB,为LTE标准的无线射频前端芯片的进一步研究提供了参考。     

一种0.9V低电压低本振功率CMOS有源混频器

设计了一种可工作于0.9 V低电压和-5 dBm本振功率的CMOS有源混频器.通过在MOS管栅极和衬底间引入耦合电容,利用衬底效应加快MOS管的导通和截止,使开关对的开关状态更理想,有效地降低混频器的噪声并提高其线性特性.采用0.18 μm CMOS工艺设计,在2.45 GHz本振信号和2.44 GHz射频信号输入下,实验结果表明该混频器可有效地实现混频且具有较好的性能指标:电压转换增益为12.4 dB,输入三阶截断点为-0.6 dBm,输入1dB压缩点为-3.4 dBm,单边带噪声系数为12 dB.     

一种高线性短波宽带混频器的设计

采用双平衡场效应管结构和阻抗匹配技术设计了一种适用于短波宽带接收机的高线性混频器,通过调整场效应管的沟道宽度和偏置电压优化了混频器的性能指标.该混频器射频输入频率为1.5～ 30 MHz,本振输入频率为71.5～100MHz,中频输出频率为70 MHz.测试结果表明:输入三阶截点高于40 dBm,变频损耗小于7dB,1 dB压缩点高于12 dBm,单边带噪声系数小于7dB.