一款工作于2.4GHz频段的带有源负载的高性能双平衡有源混频器(英文)

对带有源负载的CMOS双平衡Gilbert有源混频器的1/f噪声、线性度与转换增益进行深入分析。这款采用PMOSFETs做负载的混频器工作于2.4 GHz频段。为降低混频器的1/f噪声,利用双阱工艺中的寄生垂直NPN晶体管作为开关,同时在PMOSFETs处并联最低噪声的分流电路作为负载。运用在PMOSFETs处的高性能运算放大器,不仅为零中频输出提供了合适的直流偏置电压,以避免下级电路的饱和,并能够为混频器提供足够高的转换增益。同时,在输入跨导(Gm)级电路中采用电容交叉耦合电路能够将转换增益进一步提高。为了增加混频器的线性度,采用共栅放大器作为输入跨导级电路。这款混频器采用TSMC 0.18μm 1-Poly6-Metal RF CMOS工艺,在1.5 V电源电压、3 mA的电流消耗下获得了17.78 dB的转换增益、13.24 dB的噪声因子和4.45 dBm输入三阶交调点的高性能。

一种有源双平衡微波混频电路的设计与分析

采用系统分析的方法,从微波混频器基本原理入手,分析了本振反相型平衡混频器性能参数;在此基础上,采用芯片LT5522设计了一种有源双平衡微波混频器;对该接收机实物电路进行测试分析。设计的混频器在输入端添加了镜像抑制滤波器,在前级添加了低噪声放大器,因而使整个下变频电路具有良好的噪声系数,链路噪声系数小于1.2dB,结果满足要求。

采用ADS的CMOS双平衡混频器设计

分析了Gilbert结构有源双平衡混频器的工作机理,以及混频器的转换增益、线性度与跨导、CMOS沟道尺寸等相关电路参数间的关系,并据此使用ADS软件进行设计及优化。在采用TSMC 0.25μm CMOS工艺,射频信号为2.5GHz,本振信号为2.25GHz、中频信号为250MHz时,2.5V工作电压的情况下仿真得到的转换增益为10.975dB,单边带噪声系数为9.09dB,1dB压缩点为1.2dBm,输出三阶交调截止点为11.354dBm,功耗为20mW。

一种0.5～5GHz改进型折叠混频器

采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种基于双平衡Gilbert单元的宽带低噪声亚阈值混频器。采用折叠型结构,在跨导级添加LC并联谐振电路,控制开关管工作在亚阈值区,以提高增益、降低噪声,同时降低本振功率。与传统的折叠混频器相比,该电路的增益达到9.5~18.4dB,噪声仅为6.1~7.2dB,在1.8V电压下功耗为18.18mW。

L波段四通道发射电路芯片的设计与实现

基于有源相控阵雷达的应用,设计了一款四通道的发射芯片,适用于发射1.2-1.4 GHz的射频信号。电路设计采用直接上变频的结构,将低频的基带信号转换为射频信号。针对直接上变频输出谐波多和输出功率低的问题,采用高阶滤波器、窄带选频网络的双平衡混频器和多级可调电压增益放大器（VGA）并联形式的驱动放大器等技术,降低了输出谐波的幅度并提高输出功率。电路采用SMIC 0.13μm CMOS工艺进行了设计仿真和流片,芯片面积为3.6 mm×3.4 mm。测试结果表明,四通道直接上变频发射芯片的发射功率可达15.4 dBm,动态增益不小于36.3 dB,通道隔离度不小于43.3 dB。芯片的功耗为837.6 mW。