CN118018044A - 一种超宽带发射前端*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及射频、微波、毫米波集成电路技术领域,提出一种超宽带发射前端***,包括无源双平衡混频器、分布式有源巴伦、分布式放大器;所述无源双平衡混频器包括8个晶体管,中频信号IF分别与8个晶体管的源极或漏极连接,本振信号LO分别与8个晶体管的栅极连接,8个晶体管的漏极或源极分别与所述分布式有源巴伦的输入端连接,分布式有源巴伦的输出端与分布式放大器的输入端连接。本发明通过单通道分布式放大器实现了带宽的全覆盖,减小了***的面积和功耗;同时混频器为双平衡混频器,也实现了本振信号泄露的抑制。
Description
技术领域
本发明涉及射频、微波、毫米波集成电路技术领域,特别涉及一种超宽带发射前端***。
背景技术
超宽带发射电路广泛应用于光纤通信、无线通信、室内定位等领域。由于实际无源器件带宽的限制,超宽带发射***往往通过多个不同频段的发射通道构成,如图1所示为现有的超宽带发射前端***原理图,由于输出宽带较宽,则需要正交的中频信号IFI、IFQ以及正交的本振信号LOI、LOQ实现镜像抑制。中频信号通过放大器与本振信号进入混频器,但因实际阻抗匹配的带宽有限,所以整体的发射前端***分为了高频通道和低频通道2个发射前端电路通道,中频信号IF在每个通道内部与本振信号LO混频,再通过每个通道给各自的RF放大器进行放大并利用巴伦实现差分转单端,最后两个通道在输出端口输出信号。值得注意的是,为了抑制本振信号泄漏,所有通道的混频器都采用差分架构的双平衡混频器。
现有技术由于需要多个发射通道(图1示出2个),使得超宽带发射前端***的面积和功耗大为增加,限制了此***的使用。此外,多个通道意味着中频信号IF和本振信号LO有复杂的走线,尤其是对于本振信号LO而言,其频率本身较高,如此复杂的走线会造成本振信号LO的恶化,最终使得***性能降低。
另外,有的超宽带***采用了分布式放大器与混频器以期通过单通道覆盖整个带宽,然而此种方案采用的分布式混频器无法实现双平衡架构,于是***的本振信号泄漏则难以抑制,也阻碍了***的进一步使用。
发明内容
本发明的目的在于解决两个技术问题:第一是降低超宽带发射***的面积和功耗,以及避免复杂的走线;第二是抑制本振信号泄漏,为此,提供一种超宽带发射前端***。
为了实现上述发明目的,本发明实施例提供了以下技术方案:
一种超宽带发射前端***,包括无源双平衡混频器、分布式有源巴伦、分布式放大器;
所述无源双平衡混频器包括8个晶体管,中频信号IF分别与8个晶体管的源极或漏极连接,本振信号LO分别与8个晶体管的栅极连接,8个晶体管的漏极或源极分别与所述分布式有源巴伦的输入端连接,分布式有源巴伦的输出端与分布式放大器的输入端连接。
在上述方案中,***所采用的混频器为无源双平衡混频器,以实现带宽本振泄漏抑制和镜像抑制,解决了本发明提出的第二个技术问题。为了实现宽带匹配,无源双平衡混频器的输出端不进行阻抗匹配,而是直接与分布式有源巴伦连接。混频后的信号经过分布式有源巴伦进行差分单端转换后再经过分布式放大器进行功率放大输出到天线或下一级,***通过单通道的分布式放大器实现,以降低***的面积和功耗,解决了本发明提出的第一个技术问题。
所述无源双平衡混频器包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8;
其中,晶体管M1的栅极与晶体管M2的栅极连接,晶体管M3的栅极与晶体管M4的栅极连接,且晶体管M1的源极、晶体管M2的源极、晶体管M3的源极、晶体管M4的源极分别接入中频信号IF中的IFI,晶体管M1的栅极、晶体管M2的栅极、晶体管M3的栅极、晶体管M4的栅极分别接入本振信号LO中的LOI;
晶体管M5的栅极与晶体管M6的栅极连接,晶体管M7的栅极与晶体管M8的栅极连接,且晶体管M5的源极、晶体管M6的源极、晶体管M7的源极、晶体管M8的源极分别接入中频信号IF的IFQ,晶体管M5的栅极、晶体管M6的栅极、晶体管M7的栅极、晶体管M8的栅极分别接入本振信号LO的LOQ;
晶体管M2的漏极、晶体管M4的漏极、晶体管M6的漏极、晶体管M8的漏极分别与所述分布式有源巴伦的输入正端连接,晶体管M1的漏极、晶体管M3的漏极、晶体管M5的漏极、晶体管M7的漏极分别与所述分布式有源巴伦的输入负端连接。
还包括中频放大器,中频信号IFI、IFQ输入中频放大器进行放大后,再输入无源双平衡混频器。
所述中频放大器包括结构相同的第一中频放大器、第二中频放大器;
所述第一中频放大器包括晶体管M01、晶体管M02、电阻R1、电阻R2,其中,晶体管M01的栅极、晶体管M02的栅极接入中频信号IFI,晶体管M01的源极、晶体管M02的源极均接地,晶体管M01的漏极通过电阻R1接电源,晶体管M02的漏极通过电阻R2接电源;且晶体管M01的漏极分别与晶体管M1的源极、晶体管M4的源极连接,晶体管M02的漏极分别与晶体管M2的源极、晶体管M3的源极连接;
所述第二中频放大器接入中频信号IFQ。
所述分布式有源巴伦包括输入正端支路、输入负端支路、输出支路;
其中,输入正端支路包括电容C1、输入电感Lm1、输入电感Lm2、输入电感Lm3、输入电感Lm4、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13;电容C1的第一端作为分布式有源巴伦的输入正端分别与晶体管M2的漏极、晶体管M4的漏极、晶体管M6的漏极、晶体管M8的漏极连接,电容C1的第二端与输入电感Lm1的第一端连接,输入电感Lm1的第二端分别与晶体管M11的栅极、输入电感Lm2的第一端连接,输入电感Lm2的第二端分别与晶体管M12的栅极、输入电感Lm3的第一端连接,输入电感Lm3的第二端分别与晶体管M13的栅极、输入电感Lm4的第一端连接,输入电感Lm4的第二端连接偏置电压2;晶体管M11的源极、晶体管M12的源极、晶体管M13的源极均接地;
输入负端支路包括电容C2、输入电感Li1、输入电感Li2、输入电感Li3、输入电感Li4、电阻Rb1、电阻Rb2、电阻Rb3、晶体管M10、晶体管M20、晶体管M30、电阻R3、电容C4;电容C2的第一端作为分布式有源巴伦的输入负端分别与晶体管M1的漏极、晶体管M3的漏极、晶体管M5的漏极、晶体管M7的漏极连接,电容C2的第二端与输入电感Li1的第一端连接,输入电感Li1的第二端分别与电阻Rb1的第一端、晶体管M10的栅极、输入电感Li2的第一端连接,输入电感Li2的第二端分别与电阻Rb2的第一端、晶体管M20的栅极、输入电感Li3的第一端连接,输入电感Li3的第二端分别与电阻Rb3的第一端、晶体管M30的栅极、输入电感Li4的第一端连接,输入电感Li4的第二端依次通过电阻R3、电容C4后接地;晶体管M10的漏极与输入电感Lm1的第二端连接,晶体管M20的漏极与输入电感Lm2的第二端连接,晶体管M30的漏极与输入电感Lm3的第二端连接;电阻Rb1的第二端、电阻Rb2的第二端、电阻Rb3的第二端均连接偏置电压1;
输出支路包括电阻Ro、输出电感Ld1、输出电感Ld2、输出电感Ld3、输出电感Ld4、电容C3;电阻Ro的第一端接入电源VDD,电阻Ro的第二端与输出电感Ld1的第一端连接,输出电感Ld1的第二端分别与晶体管M11的漏极、输出电感Ld2的第一端连接,输出电感Ld2的第二端分别与晶体管M12的漏极、输出电感Ld3的第一端连接,输出电感Ld3的第二端分别与晶体管M13的漏极、输出电感Ld4的第一端连接,输出电感Ld4的第二端与电容C3的第一端连接,电容C3的第二端作为分布式有源巴伦的输出端与分布式放大器的输入端连接。
所述分布式放大器包括放大输入支路、放大输出支路;
其中,放大输入支路包括输入电感Li01、输入电感Li02、输入电感Li03、输入电感Li04、电阻Rc1、电阻Rc2、电阻Rc3、晶体管M110、晶体管M210、晶体管M310、电阻R4、电容C5;输入电感Li01的第一端与分布式有源巴伦的输出端连接,输入电感Li01的第二端分别与电阻Rc1的第一端、晶体管M110的栅极、输入电感Li02的第一端连接,输入电感Li02的第二端分别与电阻Rc2的第一端、晶体管M210的栅极、输入电感Li03的第一端连接,输入电感Li03的第二端分别与电阻Rc3的第一端、晶体管M310的栅极、输入电感Li04的第一端连接,输入电感Li04的第二端依次通过电阻R4、电容C5后接地;电阻Rc1的第二端、电阻Rc2的第二端、电阻Rc3的第二端均连接偏置电压3;晶体管M110的源极、晶体管M210的源极、晶体管M310的源极均接地;
放大输出支路包括电阻R5、电容C6、输出电感Ld01、输出电感Ld02、输出电感Ld03、输出电感Ld04;输出电感Ld01的第一端依次通过电阻R5、电容C6后接地,输出电感Ld01的第二端分别与晶体管M110的漏极、输出电感Ld02的第一端连接,输出电感Ld02的第二端分别与晶体管M210的漏极、输出电感Ld03的第一端连接,输出电感Ld03的第二端分别与晶体管M310的漏极、输出电感Ld04的第一端连接。
所述分布式放大器还包括偏置器,所述偏置器包括电感Lb、电容C7,输出电感Ld04的第二端分别与电感Lb的第一端、电容C7的第一端连接,电感Lb的第二端接入电源VDD,电容C7的第二端作为分布式放大器的输出端。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明通过针对现有超宽带发射前端***需要多通道才能实现带宽的全覆盖所造成的高功耗和大面积问题,提出一种无源双平衡混频器和分布式有源巴伦以及分布式放大器构成的发射前端***,通过单通道分布式放大器实现了带宽的全覆盖,减小了***的面积和功耗;同时混频器为双平衡混频器,也实现了本振信号泄露的抑制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为现有的超宽带发射前端***原理图;
图2为本发明实施例1的第一种超宽带发射前端***原理图;
图3为本发明实施例1的第二种超宽带发射前端***原理图;
图4为本发明实施例1的第三种超宽带发射前端***原理图;
图5为本发明实施例2一种超宽带发射前端***中中频放大器的原理图;
图6为本发明实施例2一种超宽带发射前端***中无源双平衡混频器的原理图;
图7为本发明实施例2一种超宽带发射前端***中分布式有源巴伦的原理图;
图8为本发明实施例2一种超宽带发射前端***中分布式放大器的原理图;
图9为本发明实施例3一种超宽带发射前端***中中频放大器和衰减器的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性,或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。另外,术语“相连”、“连接”等可以是元件之间直接相连,也可以是经由其他元件的间接相连。
实施例1:
本发明通过下述技术方案实现,如图2所示,一种超宽带发射前端***,包括无源双平衡混频器、分布式有源巴伦、分布式放大器;所述无源双平衡混频器包括8个晶体管,中频信号IF分别与8个晶体管的源极连接,本振信号LO分别与8个晶体管的栅极连接,8个晶体管的漏极分别与所述分布式有源巴伦的输入端连接,分布式有源巴伦的输出端与分布式放大器的输入端连接。
具体来说,作为一种可实施的方式,请继续参见图2,所述无源双平衡混频器包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8,其中,晶体管M1的栅极与晶体管M2的栅极连接,晶体管M3的栅极与晶体管M4的栅极连接,且晶体管M1的源极、晶体管M2的源极、晶体管M3的源极、晶体管M4的源极分别接入中频信号IF中的IFI,晶体管M1的栅极、晶体管M2的栅极、晶体管M3的栅极、晶体管M4的栅极分别接入本振信号LO中的LOI;晶体管M5的栅极与晶体管M6的栅极连接,晶体管M7的栅极与晶体管M8的栅极连接,且晶体管M5的源极、晶体管M6的源极、晶体管M7的源极、晶体管M8的源极分别接入中频信号IF的IFQ,晶体管M5的栅极、晶体管M6的栅极、晶体管M7的栅极、晶体管M8的栅极分别接入本振信号LO的LOQ。晶体管M2的漏极、晶体管M4的漏极、晶体管M6的漏极、晶体管M8的漏极分别与所述分布式有源巴伦的输入正端连接,晶体管M1的漏极、晶体管M3的漏极、晶体管M5的漏极、晶体管M7的漏极分别与所述分布式有源巴伦的输入负端连接。
请参见图3为本实施例的最优方案,本***还可以包括中频放大器,中频信号IFI、IFQ输入中频放大器进行放大后,再输入无源双平衡混频器。
所述无源双平衡混频器中的8个晶体管的尺寸相同,并且保持同样的源漏直流电压和栅极直流电压,在工作时通过调整栅极电压保证无源双平衡混频器中晶体管工作于线性区。由于线性区晶体管的源极、漏极对称,因此源极和漏极的方向可以调换,作为另一种可实施的方式,请参见图4,8个晶体管的漏极分别接入中频信号IF(包含IFI、IFQ),8个晶体管的源极分别与分布式有源巴伦的输入端连接。
本方案的中频信号IFI、IFQ为正交差分信号,本振信号LOI、LOQ也为正交差分信号,***所采用的混频器为无源双平衡混频器,以实现带宽本振泄漏抑制和镜像抑制。为了实现宽带匹配,无源双平衡混频器的输出端不进行阻抗匹配,而是直接与分布式有源巴伦连接。混频后的信号经过分布式有源巴伦进行差分单端转换后再经过分布式放大器进行功率放大输出到天线或下一级,***通过单通道的分布式放大器实现,以降低***的面积和功耗。
实施例2:
本实施例作为实施例1的一种电路实例,如图5至图8所示,其中图5为中频放大器的原理图,由于中频信号的频率较低,中频放大器可以通过共源极放大器实现。所述中频放大器包括结构相同的第一中频放大器、第二中频放大器,所述第一中频放大器包括晶体管M01、晶体管M02、电阻R1、电阻R2,其中,晶体管M01的栅极、晶体管M02的栅极接入中频信号IFI,晶体管M01的源极、晶体管M02的源极均接地,晶体管M01的漏极通过电阻R1接电源,晶体管M02的漏极通过电阻R2接电源;且晶体管M01的漏极(信号1)分别与晶体管M1的源极、晶体管M4的源极连接,晶体管M02的漏极(信号2)分别与晶体管M2的源极、晶体管M3的源极连接。所述第二中频放大器接入中频信号IFQ,连接关系与第一中频放大器同理,可参见图5,故此处不再赘述。
中频放大器除了通过共源极放大器实现,也可以通过其他方式实现,如通过可变增益放大器实现,或者不使用中频放大器。
请参见图6为无源双平衡混频器的原理图,容易理解的,图6中的“信号1”、“信号2”、“信号3”、“信号4”与图5中的“信号1”、“信号2”、“信号3”、“信号4”对应连接。
请参见图7为分布式有源巴伦的原理图,所述分布式有源巴伦包括输入正端支路、输入负端支路、输出支路。其中,输入正端支路包括电容C1、输入电感Lm1、输入电感Lm2、输入电感Lm3、输入电感Lm4、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13;电容C1的第一端作为分布式有源巴伦的输入正端(信号5)分别与晶体管M2的漏极、晶体管M4的漏极、晶体管M6的漏极、晶体管M8的漏极连接,电容C1的第二端与输入电感Lm1的第一端连接,输入电感Lm1的第二端分别与晶体管M11的栅极、输入电感Lm2的第一端连接,输入电感Lm2的第二端分别与晶体管M12的栅极、输入电感Lm3的第一端连接,输入电感Lm3的第二端分别与晶体管M13的栅极、输入电感Lm4的第一端连接,输入电感Lm4的第二端连接偏置电压2;晶体管M11的源极、晶体管M12的源极、晶体管M13的源极均接地。输入电感Lm2、输入电感Lm3的电感容量为X,输入电感Lm1、输入电感Lm4的电感容量为X/2。
输入负端支路包括电容C2、输入电感Li1、输入电感Li2、输入电感Li3、输入电感Li4、电阻Rb1、电阻Rb2、电阻Rb3、晶体管M10、晶体管M20、晶体管M30、电阻R3、电容C4;电容C2的第一端作为分布式有源巴伦的输入负端(信号6)分别与晶体管M1的漏极、晶体管M3的漏极、晶体管M5的漏极、晶体管M7的漏极连接,电容C2的第二端与输入电感Li1的第一端连接,输入电感Li1的第二端分别与电阻Rb1的第一端、晶体管M10的栅极、输入电感Li2的第一端连接,输入电感Li2的第二端分别与电阻Rb2的第一端、晶体管M20的栅极、输入电感Li3的第一端连接,输入电感Li3的第二端分别与电阻Rb3的第一端、晶体管M30的栅极、输入电感Li4的第一端连接,输入电感Li4的第二端依次通过电阻R3、电容C4后接地;晶体管M10的漏极与输入电感Lm1的第二端连接,晶体管M20的漏极与输入电感Lm2的第二端连接,晶体管M30的漏极与输入电感Lm3的第二端连接;电阻Rb1的第二端、电阻Rb2的第二端、电阻Rb3的第二端均连接偏置电压1。输入电感Li2、输入电感Li3的电感容量为Y,输入电感Li1、输入电感Li4的电感容量为Y/2。
偏置电压1用于调整晶体管M10、M20和M30的栅极电压;偏置电压2一方面给晶体管M11、M12和M13提供栅极电压,另一方面提供M10、M20和M30的漏极电压或者说是直流供电电压。
输出支路包括电阻Ro、输出电感Ld1、输出电感Ld2、输出电感Ld3、输出电感Ld4、电容C3;电阻Ro的第一端接入电源VDD,电阻Ro的第二端与输出电感Ld1的第一端连接,输出电感Ld1的第二端分别与晶体管M11的漏极、输出电感Ld2的第一端连接,输出电感Ld2的第二端分别与晶体管M12的漏极、输出电感Ld3的第一端连接,输出电感Ld3的第二端分别与晶体管M13的漏极、输出电感Ld4的第一端连接,输出电感Ld4的第二端与电容C3的第一端连接,电容C3的第二端作为分布式有源巴伦的输出端(信号7)与分布式放大器的输入端连接。输出电感Ld2、输出电感Ld3的电感容量为Z,输出电感Ld1、输出电感Ld4的电感容量为Z/2。
M10、M20、M30为负端放大晶体管,M11、M12、M13为正端放大晶体管,负端输入信号通过负端放大器反向后与正端输入信号同向叠加,得以实现巴伦功能。不同的有源巴伦类型不影响本专利的实施,但本专利需要使用分布式有源巴伦以实现超宽带的工作频带。由于双平衡混频器为无源类型,其输出阻抗为阻性,而分布式有源巴伦输入阻抗也为阻性,因此两者之间的匹配可以实现超宽带,经过分布式有源巴伦后差分信号转换为单端。
请参见图8为分布式放大器的原理图,所述分布式放大器包括放大输入支路、放大输出支路、偏置器。其中,放大输入支路包括输入电感Li01、输入电感Li02、输入电感Li03、输入电感Li04、电阻Rc1、电阻Rc2、电阻Rc3、晶体管M110、晶体管M210、晶体管M310、电阻R4、电容C5;输入电感Li01的第一端与分布式有源巴伦的输出端连接,输入电感Li01的第二端分别与电阻Rc1的第一端、晶体管M110的栅极、输入电感Li02的第一端连接,输入电感Li02的第二端分别与电阻Rc2的第一端、晶体管M210的栅极、输入电感Li03的第一端连接,输入电感Li03的第二端分别与电阻Rc3的第一端、晶体管M310的栅极、输入电感Li04的第一端连接,输入电感Li04的第二端依次通过电阻R4、电容C5后接地;电阻Rc1的第二端、电阻Rc2的第二端、电阻Rc3的第二端均连接偏置电压3;晶体管M110的源极、晶体管M210的源极、晶体管M310的源极均接地。输入电感Li02、输入电感Li03的电感容量为P,输入电感Li01、输入电感Li04的电感容量为P/2。偏置电压3用于调整晶体管M110、M210和M310的栅极电压。
放大输出支路包括电阻R5、电容C6、输出电感Ld01、输出电感Ld02、输出电感Ld03、输出电感Ld04;输出电感Ld01的第一端依次通过电阻R5、电容C6后接地,输出电感Ld01的第二端分别与晶体管M110的漏极、输出电感Ld02的第一端连接,输出电感Ld02的第二端分别与晶体管M210的漏极、输出电感Ld03的第一端连接,输出电感Ld03的第二端分别与晶体管M310的漏极、输出电感Ld04的第一端连接,输出电感Ld04的第二端与偏置器连接。
偏置器包括电感Lb、电容C7,输出电感Ld04的第二端分别与电感Lb的第一端、电容C7的第一端连接,电感Lb的第二端接入电源VDD,电容C7的第二端作为分布式放大器的输出端。
分布式放大器进行功率放大后将信号推至天线或下一级,分布式放大器也可以采用共源共栅或者是多级叠层的共源共栅实现,不同的分布式放大器不影响本专利的实施,但是本专利的发射通道只保留有一路,因此必须使用分布式放大器以保证超宽带的实现。
作为可实施方式的举例,上述器件可能的尺寸或容量:
M01、M02的尺寸均为40nm/12um;
M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8的尺寸均为40nm/12um;
M10、M20、M30、M11、M12、M13、M110、M210、M310的尺寸均为40nm/48um;
X=Y=50pH;Z=P=60pH;
Rb1、Rb2、Rb3、Rb4、Rc1、Rc2、Rc3的阻值均为15kΩ;R3、R4的阻值为50Ω;
C5的容量为50pF;Lb的容量为100nH;C7的容量为50pF。
本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。
实施例3:
本实施例在实施例2的基础上作进一步优化,如图9所示,所述中频放大器通过衰减器与无源双平衡混频器连接,加入衰减器后实现发射***的增益可调。
本实施例的其他部分与实施例2相同,故不再赘述。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种超宽带发射前端***,其特征在于:包括无源双平衡混频器、分布式有源巴伦、分布式放大器;
所述无源双平衡混频器包括8个晶体管,中频信号IF分别与8个晶体管的源极或漏极连接,本振信号LO分别与8个晶体管的栅极连接,8个晶体管的漏极或源极分别与所述分布式有源巴伦的输入端连接,分布式有源巴伦的输出端与分布式放大器的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带发射前端***,其特征在于:所述无源双平衡混频器包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8;
其中,晶体管M1的栅极与晶体管M2的栅极连接,晶体管M3的栅极与晶体管M4的栅极连接,且晶体管M1的源极、晶体管M2的源极、晶体管M3的源极、晶体管M4的源极分别接入中频信号IF中的IFI,晶体管M1的栅极、晶体管M2的栅极、晶体管M3的栅极、晶体管M4的栅极分别接入本振信号LO中的LOI;
晶体管M5的栅极与晶体管M6的栅极连接,晶体管M7的栅极与晶体管M8的栅极连接,且晶体管M5的源极、晶体管M6的源极、晶体管M7的源极、晶体管M8的源极分别接入中频信号IF的IFQ,晶体管M5的栅极、晶体管M6的栅极、晶体管M7的栅极、晶体管M8的栅极分别接入本振信号LO的LOQ;
晶体管M2的漏极、晶体管M4的漏极、晶体管M6的漏极、晶体管M8的漏极分别与所述分布式有源巴伦的输入正端连接,晶体管M1的漏极、晶体管M3的漏极、晶体管M5的漏极、晶体管M7的漏极分别与所述分布式有源巴伦的输入负端连接。
3.根据权利要求1所述的一种超宽带发射前端***,其特征在于:所述无源双平衡混频器包括晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8;
其中,晶体管M1的栅极与晶体管M2的栅极连接,晶体管M3的栅极与晶体管M4的栅极连接,且晶体管M1的漏极、晶体管M2的漏极、晶体管M3的漏极、晶体管M4的漏极分别接入中频信号IF中的IFI,晶体管M1的栅极、晶体管M2的栅极、晶体管M3的栅极、晶体管M4的栅极分别接入本振信号LO中的LOI;
晶体管M5的栅极与晶体管M6的栅极连接,晶体管M7的栅极与晶体管M8的栅极连接,且晶体管M5的漏极、晶体管M6的漏极、晶体管M7的漏极、晶体管M8的漏极分别接入中频信号IF的IFQ,晶体管M5的栅极、晶体管M6的栅极、晶体管M7的栅极、晶体管M8的栅极分别接入本振信号LO的LOQ;
晶体管M2的源极、晶体管M4的源极、晶体管M6的源极、晶体管M8的源极分别与所述分布式有源巴伦的输入正端连接,晶体管M1的源极、晶体管M3的源极、晶体管M5的源极、晶体管M7的源极分别与所述分布式有源巴伦的输入负端连接。
4.根据权利要求2所述的一种超宽带发射前端***,其特征在于:还包括中频放大器,中频信号IFI、IFQ输入中频放大器进行放大后,再输入无源双平衡混频器。
5.根据权利要求4所述的一种超宽带发射前端***,其特征在于:所述中频放大器包括结构相同的第一中频放大器、第二中频放大器;
所述第一中频放大器包括晶体管M01、晶体管M02、电阻R1、电阻R2,其中,晶体管M01的栅极、晶体管M02的栅极接入中频信号IFI,晶体管M01的源极、晶体管M02的源极均接地,晶体管M01的漏极通过电阻R1接电源,晶体管M02的漏极通过电阻R2接电源;且晶体管M01的漏极分别与晶体管M1的源极、晶体管M4的源极连接,晶体管M02的漏极分别与晶体管M2的源极、晶体管M3的源极连接;
所述第二中频放大器接入中频信号IFQ。
6.根据权利要求2所述的一种超宽带发射前端***,其特征在于:所述分布式有源巴伦包括输入正端支路、输入负端支路、输出支路;
其中,输入正端支路包括电容C1、输入电感Lm1、输入电感Lm2、输入电感Lm3、输入电感Lm4、晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13;电容C1的第一端作为分布式有源巴伦的输入正端分别与晶体管M2的漏极、晶体管M4的漏极、晶体管M6的漏极、晶体管M8的漏极连接,电容C1的第二端与输入电感Lm1的第一端连接,输入电感Lm1的第二端分别与晶体管M11的栅极、输入电感Lm2的第一端连接,输入电感Lm2的第二端分别与晶体管M12的栅极、输入电感Lm3的第一端连接,输入电感Lm3的第二端分别与晶体管M13的栅极、输入电感Lm4的第一端连接,输入电感Lm4的第二端连接偏置电压2;晶体管M11的源极、晶体管M12的源极、晶体管M13的源极均接地;
输入负端支路包括电容C2、输入电感Li1、输入电感Li2、输入电感Li3、输入电感Li4、电阻Rb1、电阻Rb2、电阻Rb3、晶体管M10、晶体管M20、晶体管M30、电阻R3、电容C4;电容C2的第一端作为分布式有源巴伦的输入负端分别与晶体管M1的漏极、晶体管M3的漏极、晶体管M5的漏极、晶体管M7的漏极连接,电容C2的第二端与输入电感Li1的第一端连接,输入电感Li1的第二端分别与电阻Rb1的第一端、晶体管M10的栅极、输入电感Li2的第一端连接,输入电感Li2的第二端分别与电阻Rb2的第一端、晶体管M20的栅极、输入电感Li3的第一端连接,输入电感Li3的第二端分别与电阻Rb3的第一端、晶体管M30的栅极、输入电感Li4的第一端连接,输入电感Li4的第二端依次通过电阻R3、电容C4后接地;晶体管M10的漏极与输入电感Lm1的第二端连接,晶体管M20的漏极与输入电感Lm2的第二端连接,晶体管M30的漏极与输入电感Lm3的第二端连接;电阻Rb1的第二端、电阻Rb2的第二端、电阻Rb3的第二端均连接偏置电压1;
输出支路包括电阻Ro、输出电感Ld1、输出电感Ld2、输出电感Ld3、输出电感Ld4、电容C3;电阻Ro的第一端接入电源VDD,电阻Ro的第二端与输出电感Ld1的第一端连接,输出电感Ld1的第二端分别与晶体管M11的漏极、输出电感Ld2的第一端连接,输出电感Ld2的第二端分别与晶体管M12的漏极、输出电感Ld3的第一端连接,输出电感Ld3的第二端分别与晶体管M13的漏极、输出电感Ld4的第一端连接,输出电感Ld4的第二端与电容C3的第一端连接,电容C3的第二端作为分布式有源巴伦的输出端与分布式放大器的输入端连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种超宽带发射前端***,其特征在于:所述分布式放大器包括放大输入支路、放大输出支路;
其中,放大输入支路包括输入电感Li01、输入电感Li02、输入电感Li03、输入电感Li04、电阻Rc1、电阻Rc2、电阻Rc3、晶体管M110、晶体管M210、晶体管M310、电阻R4、电容C5;输入电感Li01的第一端与分布式有源巴伦的输出端连接,输入电感Li01的第二端分别与电阻Rc1的第一端、晶体管M110的栅极、输入电感Li02的第一端连接,输入电感Li02的第二端分别与电阻Rc2的第一端、晶体管M210的栅极、输入电感Li03的第一端连接,输入电感Li03的第二端分别与电阻Rc3的第一端、晶体管M310的栅极、输入电感Li04的第一端连接,输入电感Li04的第二端依次通过电阻R4、电容C5后接地;电阻Rc1的第二端、电阻Rc2的第二端、电阻Rc3的第二端均连接偏置电压3;晶体管M110的源极、晶体管M210的源极、晶体管M310的源极均接地;
放大输出支路包括电阻R5、电容C6、输出电感Ld01、输出电感Ld02、输出电感Ld03、输出电感Ld04;输出电感Ld01的第一端依次通过电阻R5、电容C6后接地,输出电感Ld01的第二端分别与晶体管M110的漏极、输出电感Ld02的第一端连接,输出电感Ld02的第二端分别与晶体管M210的漏极、输出电感Ld03的第一端连接,输出电感Ld03的第二端分别与晶体管M310的漏极、输出电感Ld04的第一端连接。
8.根据权利要求7所述的一种超宽带发射前端***,其特征在于:所述分布式放大器还包括偏置器,所述偏置器包括电感Lb、电容C7,输出电感Ld04的第二端分别与电感Lb的第一端、电容C7的第一端连接,电感Lb的第二端接入电源VDD,电容C7的第二端作为分布式放大器的输出端。
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