一种基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺的高线性混频器

设计了一种低本振驱动的高线性混频器,重点关注混频器的线性度性能和本振驱动功率问题.混频器的核心电路结构包含比较器,本振驱动器,双平衡无源混频器和带隙基准电路.为了提供本振信号通路的单端转差分功能,以及减小混频器对本振驱动功率的要求,引入比较器和本振驱动器,并采用双平衡无源混频器提供良好的线性度.采用0.18µm的SiGe双极兼容互补金属氧化物半导体(BiCMOS)工艺,同时支持上变频和下变频功能.实测结果表明,射频端口可覆盖6~18 GHz频段的信号,中频端口可覆盖0~6 GHz频段的信号;下变频时和上变频时的变频损耗典型值分别为-10.0 dB和-9.8 dB;IIP3在工作频段内的最大值分别为23.0 dBm和23.4 dBm;功耗为500 mW.在实现高线性度混频器的基础上,减小了输入本振功率的需求,提高了高线性混频器的实用性.

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71.5～100 MHz,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7 dB,1 dB压缩点高于12 dBm,单边带噪声系数小于7 dB。

高线性度短波无源开关混频器模型与设计

针对舰载短波接收机在复杂短波电磁背景环境下其接收信道缺乏大动态范围的问题,提出一种新的短波高线性度开关型混频器模型并研制了高线性度混频器,显著提高了混频器的三阶互调截止点值(IIP3),同时实现了较小的变频损耗,改善了接收机无杂散动态范围(SFDR)。通过对混频器变频损耗、IIP3与导通电阻、中频端口阻抗等电路参数关系理论分析、推导,提出并建立了高性能无源混频器的等效电路模型,进一步定量分析了中频端口阻抗对混频器IIP3的影响。模型分析结果表明,相较于配置高中频端口阻抗的混频器,配置低中频端口阻抗的混频器其三阶互调产物幅度值改善了约20dB,依据高性能无源混频器的等效电路模型研制了短波开关型混频器,采用不同类型的中频滤波器表征模型里的中频端口阻抗。实测结果表明,级联短路型中频滤波器的混频器IIP3高于级联开路型的约6 dB,验证了理论分析的正确性与设计方案的可行性。