TWI665874B - 主動混頻器的增強寬頻操作 - Google Patents

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Abstract

描述了用於無線通訊的方法、系統和設備，以用於主動混頻器的增強寬頻操作。在一個實例中，一種裝置可以包括：主動混頻器，其至少部分地基於交流（AC）本端振盪器（LO）信號在射頻（RF）信號和中頻（IF）信號之間進行轉換，其中主動混頻器內產生的直流（DC）電流部分地取決於偏置電壓和AC LO信號。該裝置可以包括混頻器偏置電路，其產生用於主動混頻器的偏置電壓，偏置電壓的幅度與AC LO信號的幅度成反比關係。

Description

主動混頻器的增強寬頻操作
以下大體而言係關於無線通訊，並且更特定言之係關於用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術。
無線通訊系統被廣泛部署以提供各種類型的通訊內容，例如語音、視訊、封包資料、訊息傳遞、廣播等等。該等系統可以能夠藉由共享可用系統資源（例如，時間、頻率和功率）來支援與多個使用者的通訊。此種多工存取系統的實例係包括分碼多工存取（CDMA）系統、分時多工存取（TDMA）系統、分頻多工存取（FDMA）系統和正交分頻多工存取（OFDMA）系統（例如，長期進化（LTE）系統或新無線電（NR）系統）。無線多工存取通訊系統可以包括多個基地台或存取網路節點，每個基地台或存取網路節點同時支援針對多個通訊設備的通訊，該多個通訊設備可以被另外稱為使用者裝備（UE）。
諸如UE或基地台的無線通訊設備包括一或多個混頻器。混頻器是非線性電路，可用於將信號從一個頻率轉換到另一個頻率以進行傳輸或信號處理。混頻器是3埠電子電路，其中兩個埠是「輸入」埠，另一個埠是「輸出」埠。混頻器混合兩個輸入信號，使得輸出信號的頻率是輸入信號的頻率之和（或之差）。可以使用混頻器將信號升頻轉換到射頻以進行傳輸，並將接收到的信號從射頻降頻轉換到較低的頻率以進行處理。兩種類型的混頻器是被動混頻器和主動混頻器。被動混頻器可以使用二極體，並依靠電壓和電流之間的非線性關係來產生混頻器輸出。然而，在被動混頻器中，輸出信號的功率比輸入信號低。主動混頻器可以使用放大設備（例如電晶體或真空管）來增加輸出信號的強度。然而，在諸如毫米波（mm波）頻率的高頻率下的操作限制了可以使用的混頻器的類型。產生具有高擺幅的方波本端振盪器（LO）信號以驅動被動混頻器在毫米波頻率下是非常耗電的。在許多情況下，只有主動混頻器可以容忍低擺幅正弦LO信號波形，並提供可接受的效能。隨著無線通訊技術的改進，傳統的混頻器不能提供足夠的效能。
所描述的技術涉及支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的改進方法、系統、設備或裝置。通常，所描述的技術提供用於在主動混頻器中產生基本上與輸入本端振盪器（LO）信號的幅度無關的直流（DC）電流。所描述的實例包括在LO信號的幅度範圍內提供基本恆定的增益和線性度的混頻器。為了達成該等益處，將偏壓電路和組合電路電耦合到電壓偏置混頻器核心電路。在一些實例中，偏置電路產生與LO信號的幅度成反比關係的偏置電壓。在反比關係中，當LO信號的幅度減小時，偏置電路可以增加偏置電壓，並且當LO信號的幅度增加時，偏置電路可以減小偏置電壓。在其他實例中，偏置電路可以產生與LO信號的幅度具有正比關係的偏置電壓。在正比關係中，當LO信號的幅度增加時，偏置電路可以增加偏置電壓，並且當LO信號的幅度減小時，偏置電路可以減少偏置電壓。組合器電路產生作為偏置電壓和LO信號的組合的偏置LO信號。偏置LO信號被施加到電壓偏置混頻器核心電路內的開關電路的輸入。經由主動混頻器產生的DC電流基本上與輸入LO信號的幅度無關，導致在毫米波（mm波）頻率範圍內提供基本上恆定的增益和線性度的主動混頻器。
描述了一種用於無線通訊的裝置。該裝置包括主動混頻器和混頻器偏置電路。主動混頻器可以被配置為至少部分基於交流（AL）本端振盪器（LO）信號來在射頻（RF）信號和中頻（IF）信號之間進行轉換，其中在主動混頻器內產生的直流（DC）電流部分地取決於偏置電壓和AC LO信號。混頻器偏置電路可以被配置為產生用於主動混頻器的偏置電壓，偏置電壓的幅度至少部分地取決於AC LO信號的幅度。
在一些實例中，該裝置可包括組合器電路，該組合器電路被配置為產生偏置LO信號以輸入到主動混頻器，該偏置LO信號為偏置電壓與AC LO信號的組合。在一些實例中，AC LO信號具有限定的頻率範圍內的頻率，並且AC LO信號的幅度在限定的頻率範圍內變化。在一些實例中，AC LO信號的幅度至少部分地基於溫度、特定頻率下的製程角或兩者而變化。
在一些實例中，混頻器偏置電路可以包括被配置為提供參考電流的電流源以及被配置為接收參考電流和AC LO信號的跨導電路。在一些實例中，混頻器偏置電路可以包括差分放大器，該差分放大器包括被配置為接收跨導電路的電壓的第一輸入、被配置為接收參考電壓的第二輸入以及被配置為輸出偏置電壓的輸出。該特定的混頻器偏置電路可以在其配置中利用一或多個n通道金屬氧化物半導體場效應電晶體（NMOS）。在一些實例中，偏置電路產生與LO信號的幅度成反比關係的偏置電壓。在反比關係中，當LO信號的幅度減小時，偏置電路可以增加偏置電壓，並且當LO信號的幅度增加時，偏置電路可以減小偏置電壓。在一些實例中，該裝置可以包括差分驅動電路，該差分驅動電路包括該跨導電路和第二跨導電路，該第二跨導電路被配置為接收參考電流，該差分驅動電路分別接收在該跨導電路和第二跨導電路處的AC LO信號的差分輸入。在一些實例中，混頻器偏置電路可以包括具有電連接到電流源和差分放大器的汲極的p通道金屬氧化物半導體場效應（PMOS）電晶體，其中差分放大器包括電連接到PMOS電晶體的汲極的第一輸入、用於接收參考電壓的第二輸入以及用於輸出偏置電壓的輸出。具有PMOS配置的混頻器偏置電路可以產生與LO信號的幅度具有正比關係的偏置電壓。在正比關係中，當LO信號的幅度增加時，偏置電路可以增加偏置電壓，並且當LO信號的幅度減小時，偏置電路可以減少偏置電壓。
在一些實例中，主動混頻器可以選自由單平衡主動混頻器、雙平衡主動混頻器或單電晶體主動混頻器組成的群組中。在一些實例中，主動混頻器可以包括開關電路，該開關電路被配置成至少部分地基於偏置電壓和AC LO信號來在主動混頻器內產生DC電流。在一些實例中，主動混頻器可以包括接收用於升頻轉換的信號的輸入，並且主動混頻器可以將信號從第一中頻升頻轉換到第一射頻。在一些實例中，主動混頻器可以包括接收用於降頻轉換的信號的輸入，並且主動混頻器可以將信號從第一射頻降頻轉換到第一中頻。
在一些實例中，該裝置可以包括反饋迴路，該反饋迴路使差分放大器關於AC LO信號的幅度反向地控制偏置電壓的幅度。在一些實例中，該裝置可以包括反饋迴路，該反饋迴路使得差分放大器在AC LO信號的幅度增加時降低偏置電壓的幅度並且在AC LO信號的幅度降低時增加偏置電壓的幅度。在此種實例中，偏置電壓的幅度可以至少部分地取決於AC LO信號的幅度。
在一些實例中，該裝置可以包括反饋迴路，該反饋迴路使差分放大器建立偏置電壓的幅度和AC LO信號的幅度之間的正比關係。在一些實例中，該裝置可以包括反饋迴路，該反饋迴路使得差分放大器在AC LO信號的幅度增大時增加偏置電壓的幅度並且在AC LO信號的幅度減小時減小偏置電壓的幅度。在此種實例中，偏置電壓的幅度可以至少部分地取決於AC LO信號的幅度。
描述了一種用於無線通訊的裝置。該裝置可以包括主動混頻構件和混頻器偏置構件。主動混頻構件用於至少部分地基於AC LO信號來在RF信號和IF信號之間進行轉換，其中在主動混頻構件內產生的DC電流部分地取決於偏置電壓和AC LO信號。混頻器偏置構件用於產生用於該主動混頻構件的偏置電壓，該偏置電壓的幅度至少部分地取決於該AC LO信號的幅度。
在一些實例中，該裝置可以包括用於產生偏置LO信號以輸入到主動混合構件的組合器構件，偏置LO信號是偏置電壓和AC LO信號的組合。在一些實例中，該裝置可以包括用於至少部分地基於AC LO信號的幅度反向地控制偏置電壓的幅度的構件。在一些實例中，該裝置可以包括用於至少部分地基於與AC LO信號的幅度的正比關係來控制偏置電壓的幅度的構件。
在一些實例中，主動混頻器構件包括用於接收用於升頻轉換的信號的輸入構件，主動混頻器構件用於將信號從第一中頻升頻轉換到第一射頻。在一些實例中，主動混頻器構件包括用於接收用於降頻轉換的信號的輸入構件，主動混頻器構件用於將信號從第一射頻降頻轉換到第一中頻。
描述了一種無線通訊的方法。該方法可以包括：產生具有至少部分地取決於AC LO信號的幅度的偏置電壓；在主動混頻器內產生DC電流，其中所產生的DC電流取決於偏置電壓和AC LO信號；及經由主動混頻器至少部分地基於AC LO信號來在射頻和中頻之間轉換信號。
描述了一種用於無線通訊的裝置。該裝置可以包括：用於產生幅度至少部分地取決於AC LO信號的幅度的偏置電壓的構件；用於在主動混頻器內產生DC電流的構件，其中所產生的DC電流取決於偏置電壓和AC LO信號；及用於經由主動混頻器至少部分地基於AC LO信號來在射頻與中頻之間轉換信號的構件。
描述了用於無線通訊的另一裝置。該裝置可以包括處理器、與處理器電子通訊的記憶體以及儲存在記憶體中的指令。該等指令可操作以致使處理器：產生幅度至少部分地取決於AC LO信號的幅度的偏置電壓；在主動混頻器內產生DC電流，其中所產生的DC電流取決於偏置電壓和AC LO信號；及經由主動混頻器至少部分地基於AC LO信號來在射頻和中頻之間轉換信號。
描述了用於無線通訊的非暫態電腦可讀取媒體。該非暫態電腦可讀取媒體可以包括可操作以致使處理器進行以下操作的指令：產生幅度至少部分地取決於AC LO信號的幅度的偏置電壓；在主動混頻器內產生DC電流，其中所產生的DC電流取決於該偏置電壓和該AC LO信號；及經由該主動混頻器至少部分地基於該AC LO信號來在射頻和中頻之間轉換信號。
上述方法、裝置和非暫態電腦可讀取媒體的一些實例可以進一步包括用於至少部分地基於AC LO信號的幅度來反向控制偏置電壓的幅度的程序、特徵、手段或指令。上述的方法、裝置和非暫態電腦可讀取媒體的一些實例進一步可以包括用於至少部分地基於與AC LO信號的幅度的正比關係來控制偏置電壓的幅度的程序、特徵、手段或指令。在上述方法、裝置和非暫態電腦可讀取媒體的一些實例中，在射頻和中頻之間轉換信號包括將信號從中頻升頻轉換到射頻。
在上述方法、裝置和非暫態電腦可讀取媒體的一些實例中，在射頻和中頻之間轉換信號包括將信號從射頻降頻轉換到中頻。上述的方法、裝置和非暫態電腦可讀取媒體的一些實例進一步可以包括用於產生偏置LO信號以輸入到主動混頻器的程序、特徵、手段或指令，該偏置LO信號是偏置電壓和AC LO信號的組合。
所描述的技術涉及支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的改進的方法、系統、設備或裝置。通常，所描述的技術提供用於在主動混頻器中產生基本上與輸入的本端振盪器（LO）信號的幅度無關的直流（DC）電流。在一個實例中，混頻器偏置電路可以產生用於主動混頻器的偏置電壓，偏置電壓的幅度至少部分地取決於AC LO信號的幅度。所描述的實例中的主動混頻器可以在LO信號的幅度範圍內提供基本上恆定的增益和線性度。
一些主動混頻器具有線性度的問題，並不是所有類型的主動混頻器皆可以在毫米波頻率使用。雙平衡吉伯特混頻器例如包括兩個開關設備，其中跨導（gm）設備被電耦合到每個開關設備，並且可以在每個gm設備處輸入射頻（RF）信號。開關設備和gm設備可以包括一或多個金屬氧化物半導體場效應電晶體（MOSFETs），並且gm設備可以電耦合到每個開關設備的相應源極端子。然而，將gm設備耦合到開關設備的源極端子會在毫米波頻率處引入不可接受的非線性。
傳統的修改是去除gm設備，而代替使用變壓器將RF信號直接耦合到開關設備。傳統的修改增加了尾電流源以在雙平衡吉伯特混頻器內保持恆定的DC電流，使得混頻器的電流、增益和線性度不會強烈地依賴於LO信號的幅度。LO信號的幅度可以由於一或多個因素而改變，諸如使用混頻器的頻率範圍、周圍溫度、在特定頻率下的製程角等。
然而，尾電流源的使用影響此種混頻器的線性度，這是由於尾電流源在低頻下的高阻抗。特定言之，在開關設備的源極端子處產生的低頻二階互調（IM2）分量使此種混頻器的三階交調（IP3）降級。若去除尾電流源以便於針對開關設備的閘極的電流鏡像偏置，則可以進一步改善IP3。然而，由於開關設備是使用MOSFET、雙極結型電晶體（BJTs）等實施，主動吉伯特混頻器中的直流（DC）電流變成LO幅度的強函數。MOSFET和BJT是非線性設備，因此從施加在MOSFET的閘極端子或BJT的基極端子處的正弦波（例如，LO信號）產生DC電流。因此，傳統的混頻器佈置在mm波頻率下不能提供足夠的恆定增益和線性度。
本文描述的技術彌補了傳統的主動混頻器佈置中的問題。本文描述的實例可以產生用於主動混頻器的DC電流，其基本上與輸入的LO信號的幅度無關，帶來了在毫米波（mm波）頻率範圍內提供基本上恆定的增益和線性度的主動混頻器。為了達成該等益處，將偏置電路和組合器電路電耦合到混頻器核心電路。偏置電路可以產生其幅度與LO信號的幅度成反比關係的偏置電壓。偏置電路亦可以產生幅度與LO信號的幅度具有正比關係的偏置電壓。組合器電路產生作為偏置電壓和LO信號的組合的偏置LO信號。偏置LO信號被施加到混頻器核心電路內的開關電路的輸入。混頻器核心電路內的開關電路產生基本上與輸入的LO信號的幅度無關的DC電流，該DC電流經由主動混頻器而產生。
首先在無線通訊系統的上下文中描述本案的各態樣。描述了基本與LO信號的幅度無關的用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術。參照與用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術有關的裝置圖、系統圖和流程圖來進一步說明和描述本案的各態樣。
圖 1 圖示根據本案各態樣的無線通訊系統100的實例。無線通訊系統100包括基地台105、UE 115和核心網路130。在一些實例中，無線通訊系統100可以是LTE（或高級LTE）網路或新無線電（NR）網路。在一些情況下，無線通訊系統100可以支援增強寬頻通訊、超可靠（即關鍵任務）通訊、低潛時通訊以及與低成本和低複雜度設備的通訊。基地台105、UE115或兩者以及無線通訊的其他設備均可包括一或多個主動混頻器。主動混頻器可以包括電耦合到混頻器偏置電路和組合器電路的混頻器核心電路。混頻器偏置電路可以產生具有與LO信號的幅度成反比關係的幅度的偏置電壓（例如，DC電壓）。例如，在NMOS實施中，混頻器偏置電路可以在AC LO信號的幅度減小時增加偏置電壓的幅度並且在AC LO信號的幅度增加時減小偏置電壓的幅度。混頻器偏置電路亦可以產生具有與LO信號的幅度成正比關係的幅度的偏置電壓。例如，在PMOS實施中，混頻器偏置電路可以在AC LO信號的幅度增大時增加偏置電壓的幅度並且在AC LO信號的幅度減小時減小偏置電壓的幅度。組合器電路可以產生作為偏置電壓和LO信號的組合的偏置LO信號。組合器電路可以將偏置LO信號施加到混頻器核心電路內的開關電路的輸入，以在混頻器內產生基本上與輸入的LO信號的幅度無關的DC電流。
基地台105可以經由一或多個基地台天線與UE 115進行無線通訊。每個基地台105可以針對相應的地理覆蓋區域110提供通訊覆蓋。在無線通訊系統100中示出的通訊鏈路125可以包括從UE 115到基地台105的上行鏈路（UL）傳輸或者從基地台105到UE 115的下行鏈路（DL）傳輸。控制資訊和資料可以根據各種技術在上行鏈路通道或下行鏈路上多工。控制資訊和資料可以例如使用分時多工（TDM）技術、分頻多工（FDM）技術或混合TDM-FDM技術在下行鏈路通道上多工。在一些實例中，在下行鏈路通道的傳輸時間間隔（TTI）期間傳輸的控制資訊可以以級聯的方式分佈在不同的控制區域之間（例如，在共用控制區域和一或多個UE特定的控制區域之間）。
UE 115可以分散在整個無線通訊系統100中，並且每個UE 115可以是固定的或行動的。UE 115亦可以被稱為行動站、用戶台、行動單元、用戶單元、無線單元、遠端單元、行動設備、無線設備、無線通訊設備、遠端設備、行動用戶台、存取終端、行動終端、無線終端、遠端終端機、手持機、使用者代理、行動服務客戶端、客戶端或一些其他合適的術語。UE 115亦可以是蜂巢式電話、個人數位助理（PDA）、無線數據機、無線通訊設備、手持設備、平板電腦、膝上型電腦、無線電話、個人電子設備、手持設備、個人電腦、無線區域迴路（WLL）站、物聯網路（IoT）設備、萬物互聯（IoE）設備、機器類型通訊（MTC）設備、電器、汽車等。
在一些情況下，UE 115亦可以能夠與其他UE直接通訊（例如，使用同級間（P2P）或設備到設備（D2D）協定）。利用D2D通訊的一群組UE 115中的一或多個UE 115可以在細胞服務區的覆蓋區域110內。該群組中的其他UE 115可以位於細胞服務區的覆蓋區域110之外，或者另外不能接收來自基地台105的傳輸。在一些情況下，經由D2D通訊進行通訊的一群組UE 115可以利用一對多（1：M）系統，其中每個UE 115發送給該群組之每一者其他UE 115。在一些情況下，基地台105促進用於D2D通訊的資源的排程。在其他情況下，D2D通訊獨立於基地台105來執行。
無線通訊系統100可以使用700MHz至2600MHz（2.6GHz）的頻帶在超高頻（UHF）頻率區域中操作，但是在一些情況下WLAN網路可以使用高達4GHz的頻率。該區域亦可以被稱為分米波段，因為波長範圍從大約一分米到一米長。UHF波可以主要經由視線傳播，並可能被建築物和環境特徵阻擋。然而，波可能充分穿透牆壁以向位於室內的UE 115提供服務。與使用頻譜中的高頻（HF）或超高頻（VHF）部分的較小頻率（和較長波）的傳輸相比，UHF波的傳輸的特徵在於較小的天線和較短的距離（例如小於100km）。在一些情況下，無線通訊系統100亦可以利用頻譜中的極高頻（EHF）部分（例如，從30GHz到300GHz）。該區域亦可以被稱為毫米波段，因為波長範圍從大約1毫米到1釐米。因此，EHF天線可能比UHF天線甚至更小並且間隔更緊密。在一些情況下，這可以促進在UE 115內使用天線陣列（例如，用於定向波束形成）。然而，與UHF傳輸相比，EHF傳輸可能遭受甚至更大的大氣衰減和更短的範圍。
因此，無線通訊系統100可以支援UE 115和基地台105之間的毫米波（mm波）通訊。在mm波或EHF頻帶中操作的設備可以具有多個天線以允許波束成形。亦即，基地台105可以使用多個天線或天線陣列來執行用於與UE 115進行定向通訊的波束成形操作。波束成形（其亦可以被稱為空間濾波或定向傳輸）是可以在發射器（例如基地台105）處使用的信號處理技術，以在目標接收器（例如，UE 115）的方向上成形及/或引導整個天線波束。這可以經由以下方式組合天線陣列中的元件來達成，即在特定角度的發射信號經歷相長干涉而其他信號經歷相消干涉。
多輸入多輸出（MIMO）無線系統在發射器（例如，基地台）和接收器（例如，UE）之間使用傳輸方案，其中發射器和接收器皆配備有多個天線。無線通訊系統100的一些部分可以使用波束成形。例如，基地台105可以具有擁有多行和多列的天線埠的天線陣列，基地台105可以在其與UE 115的通訊中使用該天線陣列來進行波束成形。信號可以在不同方向上多次發射（例如，每個傳輸可能被不同地波束成形）。mm波接收器（例如，UE 115）可以在接收同步信號的同時嘗試多個波束（例如，天線子陣列）。
在一些情況下，基地台105或UE 115的天線可以位於一或多個天線陣列內，這可以支援波束成形或MIMO操作。一或多個基地台天線或天線陣列可以並置在諸如天線塔的天線元件處。在一些情況下，與基地台105相關聯的天線或天線陣列可以位於不同的地理位置。基地台105可以多次使用天線或天線陣列來執行用於與UE 115進行定向通訊的波束成形操作。
本文描述的技術彌補了傳統主動混頻器佈置中的問題。諸如UE 115、基地台105等的無線通訊設備均可以包括一或多個主動混頻器。主動混頻器可以包括電耦合到混頻器偏置電路和組合器電路的混頻器核心電路。混頻器偏置電路和組合器電路可以是主動混頻器的一部分，或者可以是分離的電路系統。偏置電路可以產生幅度與LO信號的幅度成反比關係的偏置電壓。偏置電路亦可以產生幅度與LO信號的幅度成正比關係的偏置電壓。組合器電路可以產生作為偏置電壓和LO信號的組合的偏置LO信號。偏置LO信號被施加到混頻器核心電路內的開關電路的輸入，以在混頻器核心電路內產生基本上與輸入的LO信號的幅度無關的DC電流。由於此種獨立性，與一般混頻器相比，本文所述的混頻器核心電路在mm波頻率範圍上具有改進的增益和線性度。
圖 2 圖示用於主動混頻器的增強寬頻操作的無線通訊系統200的實例。無線通訊系統200可以包括具有覆蓋區域110-a的基地台105-a，並且UE 115-a可以經由通訊鏈路125與基地台105-a通訊。基地台105-a是圖1的基地台105的實例，並且UE 115-a是圖1的UE 115的實例。基地台105-a和UE 115-a均可以包括一或多個主動混頻器，用於將信號升頻轉換為mm波頻率以經由無線媒體傳輸以及用於將經由無線媒體接收的信號從mm波頻率降頻轉換到較低的頻率（例如，中頻（IF）等）來進行處理。除基地台105-a和UE 115-a之外的設備亦可以包括如本文所描述的主動混頻器。
圖 3 圖示用於主動混頻器的增強寬頻操作的主動混頻器的電路方塊圖300的實例。用於主動混頻器的電路方塊圖300可以包括混頻器偏置電路305、組合器電路310和電壓偏置混頻器核心電路315。混頻器偏置電路305可以具有輸入以接收LO信號320，並且產生偏置電壓325以輸出到組合器電路310。LO信號320可以是以特定頻率振盪的交流（AC）波形，例如正弦波。可以使用諸如壓控振盪器（VCO）、壓控晶體振盪器（VCXO）或鎖相迴路（PLL）的振盪器電路來產生LO信號320。在諸如mm波頻率的較高頻率下，振盪器電路可以採用諸如電流模式邏輯（CML）的低電壓擺動邏輯電路。
組合器電路310可以具有輸入以接收LO信號320和偏置電壓325，並且輸出偏置LO信號330。電壓偏置混頻器核心電路315可以具有輸入以接收偏置LO信號330和輸入信號335，並且輸出輸出信號340。在一些實例中，混頻器核心電路315可以對輸入信號335執行升頻轉換以產生具有較高頻率的輸出信號340（例如，從中頻升頻轉換到射頻）。在其他實例中，混頻器核心電路315可對輸入信號335執行降頻轉換以產生具有較低頻率的輸出信號340（例如，從射頻降頻轉換到中頻）。如本文所述，中頻可以是比射頻（例如，mm波頻率）低的頻率，並且可以包括基頻頻率。
混頻器偏置電路305可以考慮LO信號320的幅度的變化。溫度、頻率和製程角可以影響LO信號的幅度。例如，電壓偏置混頻器核心電路315可以在較大的頻率範圍（例如，從28GHz到40GHz）上操作，並且由於電路系統的限制，LO信號320的幅度可以在該頻率範圍上變化。例如，28GHz處的LO信號320的峰值幅度可以是800毫伏（mV），並且40GHz處的LO信號320的峰值幅度可以是300mV。為了防止LO信號的幅度的變化不利地影響輸出信號340，混頻器偏置電路305可以產生幅度與LO信號320的幅度成反比關係或正比關係的偏置電壓325。反比關係或正比關係可以是線性的、非線性的、對數的、指數的等。線性關係可以對應於LO信號320的幅度變化（例如，峰-峰、均方根（RMS）等等）與偏置電壓325的變化（例如，-.5x、-.75x、-1x、-1.25x、-1.5x等）之間的特定係數。反比關係或正比關係可以被用於偏置電壓325抵消LO信號320的幅度的增加或減小。例如，混頻器偏置電路305可以偵測LO信號320的幅度的變化（例如，峰-峰電壓、RMS電壓等）並且產生偏置電壓325的電壓位準中的相反變化，使得LO信號320的幅度變化對電壓偏置混頻器核心電路315產生的DC電流的影響被偏置電壓325的相應改變的影響抵消。實際上，混頻器偏置電路305可以基於LO信號320的幅度相應地調整偏置電壓325。因而，經由電壓偏置混頻器核心電路315產生的DC電流可以基本上與輸入的LO信號的幅度無關，從而產生在mm波頻率範圍上提供基本恆定的增益和線性度的主動混頻器。下文描述用於混頻器偏置電路305、組合器電路310和電壓偏置混頻器核心電路315的電路圖。圖4和圖5可以表示在其實施中利用一或多個NMOS電晶體的電路圖，圖6可以表示在其實施中利用一或多個PMOS電晶體的電路圖。
圖 4 圖示用於主動混頻器的增強寬頻操作的示例性電路圖300-a。圖示的是混頻器偏置電路305-a、組合器電路310-a和電壓偏置混頻器核心電路315-a的電路元件，其分別是圖3的混頻器偏置電路305、組合器電路310和電壓偏置混頻器核心電路315的實例。
混頻器偏置電路305-a可以包括電流源420、差分放大器425和跨導電路430。跨導電路430可以包括一或多個NMOS電晶體。在一些實例中，差分放大器425可以是運算放大器、單級運算跨導放大器（OTA）等。跨導電路430可以是場效應電晶體（FET）、MOSFET、雙極結型電晶體（BJT）或其他類型的電晶體。電流源420可輸出參考電流Iref以提供固定量的電流。參考電流可以是帶隙電流、恆定電流、與絕對溫度成比例（PTAT）電流、溫度相關電流等。LO信號可以是正弦波或其他交流信號，並且可以在節點450處被輸入。節點450可以電耦合到節點435，並且節點435可以電耦合到跨導電路430的輸入。跨導電路430可以至少部分地基於節點435處的信號來控制通過其中的電流的流動。
差分放大器425可具有接收參考電壓（Vref）的第一輸入和接收節點445處的電壓以與Vref比較的第二輸入。差分放大器425可以在節點415處至少部分地基於電壓Vref和節點445處的電壓之間的差來產生偏置電壓。在一些實例中，電容器405可以耦合在節點415和節點445之間以提供米勒補償效應。
節點415、435和445可形成用於差分放大器425的反饋迴路。反饋迴路可使差分放大器425輸出幅度與在節點450-a接收的LO信號的幅度成反比關係的偏置電壓Vbias。電流源420可以將固定的電流迫使到跨導電路430中，並具有較大的輸出電阻（例如，理論上是無限的輸出電阻）。由於固定的電流和較大的輸出電阻，450-a處AC電壓幅度的增加導致節點445處的電壓的降低，導致經由差分放大器425的反饋迴路降低Vbias，試圖將節點445處的電壓保持為與Vref相同。相反，節點450-a處AC電壓幅度的減小導致節點445處的電壓增加，導致經由差分放大器425的反饋迴路增加Vbias，試圖將節點445處的電壓維持為與Vref相同。
組合器電路310-a可電耦合到節點415以接收偏置電壓Vbias並且可電耦合到節點450以接收LO信號。在所圖示的實例中，LO信號320可以以節點450-a處的LO +和節點450-b處的LO-被差分地輸入，LO +和LO-均表示差分輸入。組合器電路310-a可以將節點455-a處的偏置LO信號輸出到電壓偏置混頻器核心電路315a的一或多個開關電路。節點455-a可以電耦合到開關電路410-a和410-d的輸入（例如，經由MOSFET的相應的閘極端子、BJT的相應的基極端子等），並且節點455-b可以電耦合到開關電路410-b和410-c的輸入。偏置LO信號可以是DC電壓Vbias和AC LO信號的組合。
圖4中所示的電壓偏置混頻器核心電路315-a可以處於雙平衡主動混頻器佈置中，其具有變壓器460，且具有用於輸入信號（例如，RF信號）的節點470以及用於差分輸出信號（例如，中頻信號IF+和IF-）的輸出的差分節點485和490。RF信號可以在毫米波頻帶內。對於降頻轉換，電壓偏置混頻器核心電路315-a可以在節點470處接收RF輸入信號，並且在節點485和490處輸出經降頻轉換的信號。對於升頻轉換，電壓偏置混頻器核心電路315-a可以在節點470處接收中頻輸入信號，並在節點485和490處輸出RF信號。
在電壓偏置混頻器核心電路315-a的開關電路410-a、410-b、410-c和410-d處的節點455處輸入的偏置LO信號的DC電壓Vbias可以使得該等開關電路在獨立於LO信號幅度的經由變壓器460的DC電流下操作。如所圖示的，變壓器460電耦合到成對的開關電路410。在節點465-a處，變壓器460電耦合到形成第一開關對480-a的開關電路410-a和410-b的相應輸入，並且在節點465-b處，變壓器460電耦合到形成第二開關對480-b的開關電路410-c和410-d的相應輸入。變壓器460亦在節點475處耦合到地，而不是像一般技術方案一般連接到尾電流源。
在此配置中，為了維持在電壓偏置混頻器核心電路315-a中產生的恆定的總DC偏置電流，Vbias可以與LO信號幅度成反比關係，其隨著LO信號幅度的變化而縮放。在一個實例中，當LO信號幅度減小時Vbias可以增加，而當LO信號幅度增加時Vbias可以減小。有利地，在電壓偏置混頻器核心電路315-a中產生的DC電流基本上與LO信號的幅度無關，由此使得電壓偏置混頻器核心電路315-a能夠在mm波頻率的範圍上同時提供恆定的增益和改善的線性度。
混頻器偏置電路305可以以能夠實現該等相同益處的其他佈置來配置。圖 5 圖示用於主動混頻器的增強寬頻操作的主動混頻器的示例性電路圖300-b。示例性電路圖300-b可以包括作為混頻器偏置電路305和305-a的實例的混頻器偏置電路305-b，如圖3和圖4所示。與圖4所示相同的圖5所示的電路元件執行與圖4中所述相同的功能，這裡不再重複描述。
在該實例中，混頻器偏置電路305-b可以包括差分驅動電路，以在多個跨導電路的LO+和LO-上等分或基本等分負載電容。在圖5中，混頻器偏置電路305-b可以包括含多個跨導電路430-a和430-b的差分驅動電路，而圖4的混頻器偏置電路305-a僅包括單個跨導電路430。LO信號可以被差分輸入到跨導電路430-a和430-b，其中在節點450-a處為LO+輸入而在節點450-c處為LO-輸入。在所圖示的實例中，電流源420-a可以輸出參考電流Iref。差分放大器425-a可以將節點445-a處的電壓與在其另一個輸入處接收的參考電壓Vref進行比較。差分放大器425-a可以以與上述類似的方式將節點415-a處的偏置電壓Vbias輸出到組合器電路310-b，以由電壓偏置混頻器核心電路315-b使用。以附加跨導電路430-b為代價，混頻器偏置電路305-b可以將LO+和LO-上的負載電容等分或基本等分。
圖 6 圖示用於主動混頻器的增強寬頻操作的示例性電路圖300-c。圖示的是混頻器偏置電路305-c、組合器電路310-c和電壓偏置混頻器核心電路315-c的電路元件，其分別是圖3的混頻器偏置電路305、組合器電路310和電壓偏置混頻器核心電路315的實例。
混頻器偏置電路305-c可以包括電流源605、差分放大器610和跨導電路615。跨導電路615可以包括一或多個p通道MOSFET（PMOS）。跨導電路615的PMOS的汲極可以電連接到電流源605和差分放大器610的非反相輸入。在一些實例中，差分放大器610可以是運算放大器、單級運算跨導放大器（OTA）等。差分放大器610可以具有接收參考電壓（Vref）的第一輸入和接收節點620處的電壓的第二輸入以與Vref進行比較。差分放大器610的第一輸入可以是反相輸入，而第二輸入可以是非反相輸入。差分放大器610可以在節點625處至少部分地基於電壓Vref與節點620處的電壓之間的差來產生偏置電壓Vbias。
組合器電路310-c可電耦合到節點625以接收Vbias，並且可電耦合到節點630-a以接收LO信號。在所圖示的實例中，LO信號320可以以節點630-a處的LO+和節點630-b處的LO-被差分地輸入，LO+和LO-均表示差分輸入。LO信號可以是正弦波或其他交流信號。組合器電路310-c可以將節點635-a處的偏置LO信號輸出到電壓偏置混頻器核心電路315c的一或多個開關電路。節點635-a可電耦合到輸入PMOS 640-a和640-d，並且節點630-b可電耦合到PMOS 640-b和640-c的輸入。偏置LO信號可以是DC電壓Vbias和AC LO信號的組合。
圖6所示的電壓偏置混頻器核心電路315-c處於雙平衡主動混頻器佈置中，其具有變壓器645，且具有用於輸入信號（例如，RF信號）的節點650以及用於差分輸出信號（例如，中頻信號IF+和IF-）的輸出的差分節點655和660。RF信號可以在mm波頻帶內。對於降頻轉換，電壓偏置混頻器核心電路315-c可以在節點650處接收RF輸入信號並且在節點655和660處輸出經降頻轉換的信號。對於升頻轉換，電壓偏置混頻器核心電路315-c可以在節點650處接收中頻輸入信號，並在節點655和660處輸出RF信號。
在此配置中，為了維持在電壓偏置混頻器核心電路315-c中產生的恆定的總DC偏置電流，Vbias可以與LO信號幅度具有正比關係，其隨著LO信號幅度變化而縮放。在一個實例中，當LO信號幅度增加時Vbias可以增加，並且當LO信號幅度減小時Vbias可以減小。因此，在電壓偏置混頻器核心電路315-c的PMOS 640-a、640-b、640-c和640-d處的節點635處輸入的偏置LO信號的DC電壓Vbias可以使得該等PMOS在經由變壓器645的獨立於LO信號幅度的DC電流下操作。有利地，在電壓偏置混頻器核心電路315-c中產生的DC電流基本上與LO信號的幅度無關，由此使得電壓偏置混頻器核心電路315-c能夠在毫米波頻率的範圍上同時提供恆定的增益和改善的線性度。
電壓偏置混頻器核心電路315可以以其他佈置來配置並且實現該等相同的益處。圖 7A- 圖 7B 圖示用於主動混頻器的增強寬頻操作的示例性電路佈置700-a和700-b。在圖7A中，電壓偏置混頻器核心電路315-d可以是差分接收LO信號的單平衡主動混頻器。在圖7B中，電壓偏置混頻器核心電路315-e可以處於單電晶體主動混頻器佈置中。在圖7A和圖7B的每一個中，類似於圖4和圖5中所示，可以包括混頻器偏置電路305，但是未圖示。在圖7A和圖7B的每一個中，組合器電路310-d和310-e包括虛線框內的電路元件，並且電壓偏置混頻器核心電路315-d和315-e可以包括沒有包括在虛線框中的電路元件。
參考圖7A，組合器電路310-d可以包括用於接收LO信號的差分輸入的節點705-a和705-b以及用於接收由混頻器偏置電路305輸出的偏置電壓Vbias的節點710。組合器電路310-d可以產生偏置LO信號以在節點455-c和節點455-d處輸入到電壓偏置混頻器核心電路315-d。在此實例中，可使用節點715-a或715-b中的一個將輸入信號（例如，用於降頻轉換的輸入RF信號）輸入到電壓偏置混頻器核心電路315-d。虛線示出的節點715-b和虛線示出的變壓器460-a是可選的，並且兩者皆可以從電壓偏置混頻器核心電路315-d去除。在該佈置中，可以在經由電容器720電耦合到開關電路410-e和410-f的節點715-a處接收輸入信號（例如，用於降頻轉換的RF信號或用於升頻轉換的IF信號）。在另一個佈置中，節點715-a和關聯的電容器720可以從電壓偏置混頻器核心電路315-d去除，並且可以在節點715-b接收輸入。電壓偏置混頻器核心電路315-d可以包括用於分別輸出諸如中頻信號IF-和IF+的輸出信號的差分節點725-a和725-b。在另一實例中，節點715-a或715-b處的輸入信號可以是中頻信號，並且輸出信號可以是在節點725-a和725-b處的射頻信號輸出。
參考圖7B，組合器電路310-e可包括用於組合LO和輸入信號（被圖示為RF信號）的節點750以及用於接收由混頻器偏置電路305輸出的偏置電壓Vbias的節點755。組合器電路310-e可以產生偏置LO信號以用於在開關電路410-g的節點760處輸入到電壓偏置混頻器核心電路315-e。電壓偏置混頻器核心電路315-e可以包括用於輸出輸出信號（例如，降頻轉換期間的IF信號，升頻轉換期間的RF信號）的節點765。在該實例中，偏置LO信號可以經由開關電路410-g產生基本上與輸入LO信號的幅度無關的DC電流。
有益地，包括電壓偏置混頻器核心電路315的主動混頻器與混頻器偏置電路305和組合器電路310結合可以提供基本上一致的增益和線性度，並且基本上與LO信號的幅度無關。
圖 8 圖示用於主動混頻器的增強寬頻操作的無線通訊設備800的示例性方塊圖。通常，發射器和接收器中的信號可以由一個或多級放大器、濾波器、升頻轉換器、降頻轉換器等產生和調節。該等電路區塊可以以不同於圖8中所示的配置來佈置。此外，圖8中未圖示的其他電路區塊亦可用於產生和調節發射器和接收器中的信號。圖8中的一些電路區塊亦可以省略。
在圖8所示的設計中，無線設備800包括收發機820和資料處理器810。資料處理器810可以包括記憶體（未圖示）以儲存資料和程式碼。收發機820包括支援雙向通訊的發射器830和接收器850。通常，無線設備800可以包括用於任何數量的通訊系統和頻帶的任何數量的發射器和任何數量的接收器。收發機820的全部或一部分可以在一或多個類比積體電路（ICs）、RF IC（RFICs）、混合信號IC等上實施。
發射器或接收器可以用超外差架構或直接轉換架構來實施。在超外差架構中，信號在射頻（RF）和基頻之間以多級進行頻率轉換，例如針對接收器，在一級中從RF到中頻（IF），隨後在另一級中從IF到基頻。在直接轉換架構中，信號在RF和基頻之間以一級進行頻率轉換。超外差架構和直接轉換架構可以使用不同的電路區塊及/或具有不同的要求。在圖8所示的設計中，發射器830和接收器850用直接轉換架構來實施。
在發射路徑中，資料處理器810處理要發射的資料並將I和Q類比輸出信號提供給發射器830。在所示的示例性實施例中，資料處理器810包括數位類比轉換器（DAC）814a和814b，用於將由資料處理器810產生的數位信號轉換成I和Q類比輸出信號，例如I和Q輸出電流，用於進一步處理。
在發射器830內，低通濾波器832a和832b分別對I和Q類比輸出信號進行濾波，以去除由之前的數位類比轉換引起的不希望的圖像。放大器（Amp）834a和834b分別放大來自低通濾波器832a和832b的信號，並提供I和Q基頻信號。如前述，升頻轉換器840可以包括混頻器偏置電路305、組合器電路310和電壓偏置混頻器核心電路315。升頻轉換器840可以利用來自TX LO信號產生器890的I和Q發射（TX）本端振盪（LO）信號來升頻轉換I和Q基頻信號，並提供升頻轉換信號。濾波器842對升頻轉換信號進行濾波以去除由升頻轉換所引起的不希望的圖像以及接收頻帶中的雜訊。功率放大器（PA）844放大來自濾波器842的信號以獲得期望的輸出功率位準並提供發射RF信號。發射RF信號被路由通過雙工器或開關846並經由天線848發射。
在接收路徑中，天線848接收由基地台發射的信號並提供接收到的RF信號，該RF信號被路由通過雙工器或開關846並被提供給低雜訊放大器（LNA）852。接收到的RF信號被LNA 852放大並且由濾波器854濾波以獲得期望的RF輸入信號。降頻轉換器860可以包括如前述的混頻器偏置電路305、組合器電路310和混頻器核心電路315。降頻轉換器860可以利用來自RX LO信號產生器880的I和Q接收（RX）LO信號對RF輸入信號進行降頻轉換，並提供I和Q基頻信號。I和Q基頻信號由放大器862a和862b放大，並由低通濾波器864a和864b進一步濾波，以獲得提供給資料處理器810的I和Q類比輸入信號。在所示的示例性實施例中，資料處理器810包括類比數位轉換器（ADC）816a和816b，用於將類比輸入信號轉換為數位信號以由資料處理器進一步處理。
TX LO信號產生器890產生用於升頻轉換的I和Q TX LO信號。RX LO信號產生器880產生用於降頻轉換的I和Q RX LO信號。每個LO信號是具有特定基頻的週期性信號。 PLL 892從資料處理器810接收時序資訊，並產生用於調整來自LO信號產生器890的TX LO信號的頻率及/或相位的控制信號。類似地，PLL 882從資料處理器810接收時序資訊，並產生用於調整來自LO信號產生器880的RX LO信號的頻率及/或相位的控制信號。
圖 9 圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的無線設備905的方塊圖900。無線設備905可以是如參考圖1所描述的使用者裝備（UE）115或基地台105的態樣的實例。無線設備905可以包括接收器910、通訊管理器915和發射器920。無線設備905亦可以包括處理器。該等元件中的每一個可以彼此通訊（例如，經由一或多個匯流排）。
接收器910可以接收與各種資訊通道（例如，控制通道、資料通道以及與主動混頻器的增強寬頻操作有關的資訊等）相關聯的資訊，例如封包、使用者資料或控制資訊。資訊可以被傳遞到設備的其他元件。接收器910可以是參考圖12描述的收發機1235的態樣的實例。
通訊管理器915可以是參考圖12描述的通訊管理器1215的態樣的實例。
通訊管理器915及/或其各種子元件中的至少一些可以以硬體、由處理器執行的軟體、韌體或其任何組合來實施。若以由處理器執行的軟體來實施，則通訊管理器915及/或其各個子元件的至少一些的功能可以由被設計用於執行本案中所描述的功能的通用處理器、數位訊號處理器（DSP）、特殊應用積體電路（ASIC）、現場可程式閘陣列（FPGA）或其他可程式邏輯設備、個別閘門或電晶體邏輯、個別硬體元件，或其任何組合來執行。通訊管理器915及/或其各個子元件中的至少一些可以實體地位於各個位置，包括被分佈為使得部分功能由一或多個實體設備在不同的實體位置處實施。在一些實例中，根據本案的各個態樣，通訊管理器915及/或其各個子元件中的至少一些可以是分離的且不同的元件。在其他實例中，通訊管理器915及/或其各種子元件中的至少一些可以與一或多個其他硬體元件組合，包括但不限於根據本案的各個態樣的接收器、發射器、收發機、在本案中所描述的一或多個其他元件，或者其組合。
通訊管理器915可以產生幅度至少部分地取決於交流（AC）本端振盪器（LO）信號的幅度的偏置電壓，在主動混頻器內產生直流（DC）電流，其中所產生的DC電流取決於偏置電壓和AC LO信號，並且經由主動混頻器基於AC LO信號在射頻與中頻之間進行信號轉換。
發射器920可以發射由設備的其他元件產生的信號。在一些實例中，發射器920可以與接收器910並置在收發機模組中。例如，發射器920可以是參考圖12描述的收發機1235的態樣的實例。發射器920可以包括單個天線，或者其可以包括一組天線。
圖 10 圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的無線設備1005的方塊圖1000。無線設備1005可以是如參考圖1和圖9描述的無線設備905或者UE 115或者基地台105的態樣的實例。無線設備1005可以包括接收器1010、通訊管理器1015和發射器1020。無線設備1005亦可以包括處理器。該等元件中的每一個可以彼此通訊（例如，經由一或多個匯流排）。
接收器1010可以接收與各種資訊通道（例如，控制通道、資料通道以及與主動混頻器的增強寬頻操作有關的資訊等）相關聯的諸如封包、使用者資料或控制資訊之類的資訊。資訊可以被傳遞到設備的其他元件。接收器1010可以是參考圖12描述的收發機1235的態樣的實例。
通訊管理器1015可以是參考圖12描述的通訊管理器1215的態樣的實例。通訊管理器1015亦可以包括混頻器偏置元件1025和主動混頻器元件1030。
混頻器偏置元件1025可以產生幅度與交流（AC）本端振盪器（LO）信號的幅度成反比關係的偏置電壓，並且基於AC LO信號的幅度來反向控制偏置電壓的幅度。混頻器偏置元件1025亦可以產生幅度至少部分地取決於AC LO信號的幅度的偏置電壓，並且至少部分地基於與AC LO信號的幅度的正比關係來控制偏置電壓的幅度。
主動混頻器元件1030可以在主動混頻器內產生直流（DC）電流，其中所產生的DC電流取決於偏置電壓和AC LO信號，並且基於AC LO信號由主動混頻器在射頻和中頻之間轉換信號。在一些情況下，在射頻和中頻之間轉換信號包括：將信號從中頻升頻轉換到射頻。在一些情況下，在射頻和中頻之間轉換信號包括：將信號從射頻降頻轉換到中頻。
發射器1020可以發射由設備的其他元件產生的信號。在一些實例中，發射器1020可以與接收器1010並置在收發機模組中。例如，發射器1020可以是參考圖12描述的收發機1235的態樣的實例。發射器1020可以包括單個天線，或者其可以包括一組天線。
圖 11 圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的通訊管理器1115的方塊圖1100。通訊管理器1115可以是參考圖9、圖10和圖12描述的通訊管理器915、通訊管理器1015或通訊管理器1215的態樣的實例。通訊管理器1115可以包括混頻器偏置元件1120、主動混頻器元件1125和組合器元件1130。該等模組中的每一個可以與另一個模組直接或間接通訊（例如，經由一或多個匯流排）。
混頻器偏置元件1120可以產生幅度與交流（AC）本端振盪器（LO）信號的幅度成反比關係的偏置電壓，並且基於AC LO信號的幅度來反向控制偏置電壓的幅度。混頻器偏置元件1120亦可以產生幅度至少部分地取決於AC LO信號的幅度的偏置電壓，並且至少部分地基於與AC LO信號的幅度的正比關係來控制偏置電壓的幅度。
主動混頻器元件1125可以在主動混頻器內產生直流（DC）電流，其中所產生的DC電流取決於偏置電壓和AC LO信號，並且由主動混頻器基於AC LO信號在射頻和中頻之間轉換信號。在一些情況下，在射頻和中頻之間轉換信號包括：將信號從中頻升頻轉換到射頻。在一些情況下，在射頻和中頻之間轉換信號包括：將信號從射頻降頻轉換到中頻。
組合器元件1130可產生偏置LO信號以輸入到主動混頻器元件1125，偏置LO信號是偏置電壓與AC LO信號的組合。
圖 12 圖示根據本案各態樣的包括支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的設備1205的系統1200的圖。設備1205可以是以上所述例如參考圖1、圖9和圖10之無線設備905、無線設備1005或UE 115的元件的實例或包括該等元件。設備1205可以包括用於雙向語音和資料通訊的元件，包括用於發射和接收通訊的元件，包括UE通訊管理器1215、處理器1220、記憶體1225、軟體1230、收發機1235、天線1240和I/O控制器1245。該等元件可以經由一或多個匯流排（例如，匯流排1210）進行電通訊。設備1205可以與一或多個基地台105無線通訊。
處理器1220可以包括智慧硬體設備（例如，通用處理器、DSP、中央處理單元（CPU）、微控制器、ASIC、FPGA、可程式邏輯設備、個別閘門或者電晶體邏輯元件、個別硬體元件或其任何組合）。在一些情況下，處理器1220可以被配置為使用記憶體控制器來操作記憶體陣列。在其他情況下，記憶體控制器可以被整合到處理器1220中。處理器1220可以被配置為執行儲存在記憶體中的電腦可讀取指令以執行各種功能（例如，支援主動混頻器的增強寬頻操作的功能或任務）。
記憶體1225可以包括隨機存取記憶體（RAM）和唯讀記憶體（ROM）。記憶體1225可以儲存包括指令的電腦可讀電腦可執行軟體1230，該等指令在被執行時使得處理器執行本文描述的各種功能。在一些情況下，除其他之外，記憶體1225可以包含基本輸入/輸出系統（BIOS），基本輸入/輸出系統（BIOS）可以控制諸如與周邊元件或設備的互動的基本硬體及/或軟體操作。
軟體1230可以包括用於實施本案的各態樣的代碼，包括用於支援主動混頻器的增強寬頻操作的代碼。軟體1230可以被儲存在諸如系統記憶體或其他記憶體的非暫態電腦可讀取媒體中。在一些情況下，軟體1230可能不是由處理器直接可執行的，但可以使電腦（例如，當被編譯和執行時）執行本文所述的功能。
如前述，收發機1235可以經由一或多個天線、有線或無線鏈路雙向通訊。例如，收發機1235可以代表無線收發機，並且可以與另一個無線收發機雙向通訊。收發機1235亦可以包括數據機，用於對封包進行調制並且將調制後的封包提供給天線進行發射，以及對從天線接收的封包進行解調。
在一些情況下，無線設備可以包括單個天線1240。然而，在一些情況下，設備可以具有多於一個天線1240，其可以能夠同時發射或接收多個無線傳輸。
I/O控制器1245可以管理用於設備1205的輸入和輸出信號。I/O控制器1245亦可以管理未被整合到設備1205中的周邊設備。在一些情況下，I/O控制器1245可以表示至外部周邊設備的實體連接或埠。在一些情況下，I/O控制器1245可以利用諸如iOS®、ANDROID®、MS-DOS®、MS-WINDOWS®、OS/2®、UNIX®、LINUX®或其他已知作業系統之類的作業系統。
圖 13 圖示根據本案各態樣的包括支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的設備1305的系統1300的圖。設備1305可以是如前述的例如參考圖1、圖10和圖11描述的無線設備1005、無線設備1105或基地台105的元件的實例或者包括該等元件。設備1305可以包括用於雙向語音和資料通訊的元件，包括用於發射和接收通訊的元件，包括基地台通訊管理器1315、處理器1320、記憶體1325、軟體1330、收發機1335、天線1340、網路通訊管理器1345和基地台通訊管理器1350。該等元件可以經由一或多個匯流排（例如匯流排1310）進行電通訊。設備1305可以與一或多個UE 115無線通訊。
基地台通訊管理器1315可以管理與其他基地台105的通訊，並且可以包括用於與其他基地台105協調來控制與UE 115的通訊的控制器或排程器。例如，基地台通訊管理器1315可以針對各種干擾減輕技術（例如波束成形或聯合傳輸）協調對到UE 115的傳輸的排程。在一些實例中，基地台通訊管理器1315可以在長期進化（LTE）/LTE-A無線通訊網路技術內提供X2介面以提供基地台105之間的通訊。
處理器1320可以包括智慧硬體設備（例如，通用處理器、DSP、CPU、微控制器、ASIC、FPGA、可程式邏輯設備、個別閘門或電晶體邏輯元件、個別硬體元件或其任何組合）。在一些情況下，處理器1320可以被配置為使用記憶體控制器來操作記憶體陣列。在其他情況下，記憶體控制器可以被整合到處理器1320中。處理器1320可以被配置為執行儲存在記憶體中的電腦可讀取指令以執行各種功能（例如支援主動混頻器的增強寬頻操作的功能或任務）。
記憶體1325可以包括RAM和ROM。記憶體1325可以儲存包括指令的電腦可讀電腦可執行軟體1330，該等指令在被執行時使得處理器執行本文描述的各種功能。在一些情況下，除其他之外，記憶體1325可以包含BIOS，BIOS可以控制諸如與周邊元件或設備的互動的基本硬體及/或軟體操作。
軟體1330可以包括用於實施本案各態樣的代碼，包括用於支援主動混頻器的增強寬頻操作的代碼。軟體1330可以被儲存在諸如系統記憶體或其他記憶體的非暫態電腦可讀取媒體中。在一些情況下，軟體1330可能不是由處理器直接可執行的，但可以使電腦（例如，當被編譯和執行時）執行本文描述的功能。
如前述，收發機1335可以經由一或多個天線、有線或無線鏈路雙向地進行通訊。例如，收發機1335可以表示無線收發機並且可以與另一個無線收發機雙向通訊。收發機1335亦可以包括數據機，用於對封包進行調制並且將調制後的封包提供給天線用於傳輸，並且對從天線接收的封包進行解調。
在一些情況下，無線設備可以包括單個天線1340。然而，在一些情況下，設備可以具有多於一個的天線1340，其可以能夠同時發射或接收多個無線傳輸。
網路通訊管理器1345可以管理與核心網的通訊（例如，經由一或多個有線回載鏈路）。例如，網路通訊管理器1345可以管理客戶端設備（例如一或多個UE 115）的資料通訊的傳送。
基地台通訊管理器1350可以管理與其他基地台105的通訊，並且可以包括控制器或排程器，用於與其他基地台105合作來控制與UE 115的通訊。例如，基地台通訊管理器1350可以針對各種干擾減輕技術（例如波束成形或聯合傳輸）協調對到UE 115的傳輸的排程。在一些實例中，基地台通訊管理器1350可以在LTE/LTE-A無線通訊網路技術內提供X2介面以提供基地台105之間的通訊。
圖 14 圖示根據本發明各態樣的用於主動混頻器的增強寬頻操作的方法1400的流程圖。方法1400的操作可以由在此描述的UE 115或基地台105或其元件來實施。例如，方法1400的操作可以由通訊管理器執行，如參考圖9至圖11所描述的。在一些實例中，UE 115或基地台105可以執行一組代碼來控制設備的功能元件以執行下文描述的功能。另外地或可選地，UE 115或基地台105可以使用專用硬體來執行下文描述的功能的各個態樣。
在方塊1405處，UE 115或基地台105可以產生幅度至少部分地取決於交流（AC）本端振盪器（LO）信號的幅度的偏置電壓。方塊1405的操作可以根據參考圖1至圖8描述的方法來執行。在某些實例中，方塊1405的操作的各個態樣可以由混頻器偏置元件執行，如參考圖9至圖11所描述的。
在方塊1410處，UE 115或基地台105可在主動混頻器內產生直流（DC）電流，其中所產生的DC電流取決於偏置電壓和AC LO信號。在一些實例中，偏置電路產生與LO信號的幅度成反比關係的偏置電壓。在反比關係中，當LO信號的幅度減小時，偏置電路可以增加偏置電壓，並且當LO信號的幅度增加時，偏置電路可以減小偏置電壓。在其他實例中，偏置電路可以產生與LO信號的幅度具有正比關係的偏置電壓。在正比關係中，當LO信號的幅度增加時，偏置電路可以增加偏置電壓，並且當LO信號的幅度減小時，偏置電路可以減少偏置電壓。方塊1410的操作可以根據參考圖1至圖8描述的方法來執行。在某些實例中，方塊1410的操作的各個態樣可以由參考圖9至圖11所描述的主動混頻器元件來執行。
在方塊1415處，UE 115或基地台105可以經由主動混頻器至少部分地基於AC LO信號來在射頻和中頻之間轉換信號。方塊1415的操作可以根據參考圖1至圖8描述的方法來執行。在某些實例中，方塊1415的操作的各個態樣可以由參考圖9至圖11描述的主動混頻器元件來執行。
圖 15 圖示示出根據本案各態樣的用於主動混頻器的增強寬頻操作的方法1500的流程圖。方法1500的操作可以由在此描述的UE 115或基地台105或其元件來實施。例如，方法1500的操作可以由參考圖9至圖11所描述的通訊管理器執行。在一些實例中，UE 115或基地台105可以執行一組代碼來控制設備的功能元件以執行下文描述的功能。另外地或可選地，UE 115或基地台105可以使用專用硬體來執行下文描述的功能的各個態樣。
在方塊1505處，UE 115或基地台105可以產生幅度至少部分地取決於交流（AC）本端振盪器（LO）信號幅度的偏置電壓。方塊1505的操作可以根據參考圖1至圖8描述的方法來執行。在某些實例中，方塊1505的操作的各個態樣可以由參考圖9至圖11描述的混頻器偏置元件來執行。
在方塊1510處，UE 115或基地台105可在主動混頻器內產生直流（DC）電流，其中所產生的DC電流取決於偏置電壓和AC LO信號。方塊1510的操作可以根據參考圖1至圖8描述的方法來執行。在某些實例中，方塊1510的操作的各個態樣可以由參考圖9至圖11描述的主動混頻器元件來執行。
在方塊1515處，UE 115或基地台105可以經由主動混頻器至少部分地基於AC LO信號來在射頻與中頻之間轉換信號。方塊1515的操作可以根據參考圖1至圖8描述的方法來執行。在某些實例中，方塊1515的操作的各個態樣可以由參考圖9至圖11描述的主動混頻器元件來執行。
在方塊1520處，UE 115或基地台105可至少部分地基於AC LO信號的幅度來反向或正向控制偏置電壓的幅度。在一些實例中，偏置電路產生與LO信號的幅度成反比關係的偏置電壓。在反比關係中，當LO信號的幅度減小時，偏置電路可以增加偏置電壓，並且當LO信號的幅度增加時，偏置電路可以減小偏置電壓。在其他實例中，偏置電路可以產生與LO信號的幅度具有正比關係的偏置電壓。在正比關係中，當LO信號的幅度增加時，偏置電路可以增加偏置電壓，並且當LO信號的幅度減小時，偏置電路可以減少偏置電壓。方塊1520的操作可以根據參考圖1至圖8描述的方法來執行。在某些實例中，方塊1520的操作的各個態樣可以由參考圖9至圖11描述的混頻器偏置元件來執行。
應該注意，上文描述的方法描述了可能的實施，並且操作和步驟可以被重新安排或以其他方式修改，並且其他實施亦是可能的。此外，可以組合來自兩種或兩種以上方法的各個態樣。
本文所描述的技術可以被用於各種無線通訊系統，例如分碼多工存取（CDMA）、分時多工存取（TDMA）、分頻多工存取（FDMA）、正交分頻多工存取（OFDMA）、單載波分頻多工存取（SC-FDMA）等系統。術語「系統」和「網路」經常互換使用。分碼多工存取（CDMA）系統可以實施諸如CDMA2000、通用陸地無線電存取（UTRA）等無線電技術。CDMA2000覆蓋IS-2000、IS-95和IS-856標準。IS-2000版本可通常被稱為CDMA2000 1X、1X等。IS-856（TIA-856）通常被稱為CDMA2000 1xEV-DO、高速封包資料（HRPD）等。UTRA包括寬頻CDMA （WCDMA）和CDMA的其他變體。分時多工存取（TDMA）系統可以實施諸如行動通訊全球系統（GSM）之類的無線電技術。
正交分頻多工存取（OFDMA）系統可以實施諸如超行動寬頻（UMB）、進化型UTRA（E-UTRA）、電氣和電子工程師協會（IEEE）802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.16（WiMAX）、IEEE 802.20、Flash-OFDM等無線電技術。UTRA和E-UTRA是通用行動電信系統（UMTS）的一部分。3GPP長期進化（LTE）和先進LTE（LTE-A）是使用E-UTRA的通用行動電信系統（UMTS）的版本。在名為「第三代合作夥伴計劃」（3GPP）的組織的文件中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A、NR和行動通訊全球系統（GSM）。在名為「第三代合作夥伴計劃2」（3GPP2）的組織的文件中描述了CDMA2000和UMB。本文描述的技術可以用於上文提到的系統和無線電技術以及其他系統和無線電技術。儘管可以出於實例的目的描述LTE或NR系統的各個態樣，並且在大部分描述中可以使用LTE或NR術語，但是本文描述的技術在LTE或NR應用之外是可適用的。
在包括本文描述的此種網路的LTE /LTE-A網路中，術語進化節點B（eNB）可以通常被用於描述基地台。這裡描述的無線通訊系統可以包括其中不同類型的進化節點B（eNBs）為各種地理區域提供覆蓋的異質LTE/LTE-A或NR網路。例如，每個eNB、gNB或基地台可以為巨集細胞服務區、小細胞服務區或其他類型的細胞服務區提供通訊覆蓋。根據上下文，術語「細胞服務區」可以被用於描述基地台、與基地台相關聯的載波或分量載波，或者載波或基地台的覆蓋區域（例如，扇區等）。
基地台可以包括本領域技藝人士或可以被本領域技藝人士稱為基地台收發台、無線電基地台、存取點、無線電收發機、節點B、eNodeB（eNB）、下一代節點B（gNB）、家庭節點B、家庭eNodeB或一些其他合適的術語。基地台的地理覆蓋區域可以被劃分為僅構成覆蓋區域的一部分的扇區。這裡描述的無線通訊系統可以包括不同類型的基地台（例如，巨集細胞服務區基地台或小細胞服務區基地台）。這裡描述的UE可以能夠與包括巨集eNB、小細胞服務區eNB、gNB、中繼基地台等的各種類型的基地台和網路裝備進行通訊。針對不同的技術，可能有重疊的地理覆蓋區域。
巨集細胞服務區通常覆蓋相對較大的地理區域（例如，半徑幾公里），並且可以允許具有與網路提供商的服務訂閱的UE進行無限制的存取。與巨集細胞服務區相比，小細胞服務區是較低功率的基地台，其可以在與巨集細胞服務區相同或不同（例如，經授權、未授權等）頻帶中操作。根據各種實例，小細胞服務區可以包括微微細胞服務區、毫微微細胞服務區和微細胞服務區。例如，微微細胞服務區可以覆蓋較小的地理區域，並且可以允許具有與網路提供商的服務訂閱的UE進行無限制的存取。毫微微細胞服務區亦可以覆蓋小地理區域（例如，家庭），並且可以提供與毫微微細胞服務區具有關聯的UE（例如，封閉用戶群組（CSG）中的UE、家庭中的使用者的UE等等）的限制存取。巨集細胞服務區的eNB可以被稱為巨集eNB。用於小細胞服務區的eNB可以被稱為小細胞服務區eNB、微微eNB、毫微微eNB或家庭eNB。eNB可以支援一個或多個（例如，兩個、三個、四個等）細胞服務區（例如，分量載波）。
這裡描述的無線通訊系統可以支援同步或非同步操作。對於同步操作，基地台可以具有類似的訊框時序，並且來自不同基地台的傳輸可以在時間上大致對準。對於非同步操作，基地台可能具有不同的訊框時序，並且來自不同基地台的傳輸可能未及時對準。本文描述的技術可以用於同步或非同步操作。
這裡描述的下行鏈路傳輸亦可以被稱為前向鏈路傳輸，而上行鏈路傳輸亦可以被稱為反向鏈路傳輸。這裡描述的每個通訊鏈路（包括例如圖1和圖2的無線通訊系統100和200）可以包括一或多個載波，其中每個載波可以是由多個次載波（例如，不同頻率的波形信號）構成的信號。
這裡結合附圖描述的說明書描述了示例性配置，並且不代表可以實施的或者在請求項範圍內的所有實例。這裡使用的術語「示例性」意謂「用作示例、實例或說明」，而不是「優選的」或「比其他實例更有優勢」。具體實施方式包括用於提供對所描述的技術的理解的特定細節。但是，該等技術可以在沒有該等特定細節的情況下實施。在一些情況下，以方塊圖形式示出公知的結構和設備，以避免模糊所描述的實例的構思。
在附圖中，相似的元件或特徵可以具有相同的元件符號。此外，可以藉由在元件符號之後的破折號和用於類似元件之間區分的第二標記來區分相同類型的各種元件。若在說明書中僅使用第一元件符號，則該描述適用於具有相同第一元件符號的任何一個類似元件，而不管第二標記如何。
這裡描述的資訊和信號可以使用各種不同的技術和技藝中的任何一種來表示。例如，可以經由電壓、電流、電磁波、磁場或者粒子、光學場或者粒子或者其任何組合來表示可以在整個上述說明中被引用的資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號和碼片。
結合本文揭示內容描述的各種說明性區塊和模組可以利用通用處理器、DSP、ASIC、FPGA或其他可程式邏輯設備、個別閘門或電晶體邏輯、個別硬體元件或其任意組合來實施或執行，以執行本文所述的功能。通用處理器可以是微處理器，或者，處理器可以是任何傳統的處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可以實施為計算設備的組合（例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一或多個微處理器與DSP核心的結合或者任何其他此種配置）。
這裡描述的功能可以用硬體、由處理器執行的軟體、韌體或其任何組合來實施。若以由處理器執行的軟體來實施，則可將功能作為一或多個指令或代碼儲存在電腦可讀取媒體上或經由電腦可讀取媒體進行傳輸。其他實例和實施在本案和所附請求項的範圍內。例如，由於軟體的性質，可以使用由處理器執行的軟體、硬體、韌體、硬佈線或其任何組合來實施上述功能。實施功能的特徵亦可以實體地位於各個位置，包括被分佈為使得部分功能被實施在不同的實體位置處。另外，如這裡所使用的，包括在申請專利範圍中，項目清單（例如，由諸如「至少一個」或「一或多個」的用語開頭的項目清單）中使用的「或」指示包括性清單，使得例如A、B或C中的至少一個的清單意謂A或B或C或AB或AC或BC或ABC（亦即，A和B和C）。而且，如本文所使用的，用語「基於」不應被解釋為對封閉的一組條件的引用。例如，在不脫離本案的範圍的情況下，被描述為「基於條件A」的示例性步驟可以基於條件A和條件B。換言之，如本文所使用的，用語「基於」應以與用語「至少部分地基於」相同的方式來解釋。
電腦可讀取媒體包含非暫態電腦儲存媒體和通訊媒體兩者，該通訊媒體包含促進將電腦程式從一處傳送到另一處的任何媒體。非暫態儲存媒體可以是可以被通用或專用電腦存取的任何可用媒體。舉例而言（但並非限制），非暫態電腦可讀取媒體可以包括RAM、ROM、電子可抹除可程式唯讀記憶體（EEPROM）、光碟（CD）ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存設備或任何其他的非暫態媒體，其可用於以指令或資料結構的形式攜帶或儲存期望的程式碼構件並且可以由通用或專用電腦或通用電腦、通用或專用處理器存取。而且，任何連接皆被適當地稱為電腦可讀取媒體。例如，若使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線（DSL）或無線技術（例如紅外線、無線電和微波）從網站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則在媒體的定義中包括同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線（DSL）或無線技術（例如紅外線，無線電和微波）。這裡使用的磁碟和光碟包括CD、雷射光碟、光碟、數位多功能光碟（DVD）、軟碟和藍光光碟，其中磁碟通常磁性地再現資料，而光碟用雷射器光學再現資料。上述的組合亦包括在電腦可讀取媒體的範圍內。
提供本文的描述是為了使本領域技藝人士能夠製作或使用本案。對於本領域的技藝人士來說，對本案的各種修改將是顯而易見的，並且在不脫離本案的範圍的情況下，可將本文所限定的一般原理應用於其他變型。因此，本案不限於本文所描述的實例和設計，而是被賦予與本文揭示的原理和新穎特徵一致的最寬範圍。
100‧‧‧無線通訊系統
105‧‧‧基地台
105-a‧‧‧基地台
110‧‧‧地理覆蓋區域
110-a‧‧‧覆蓋區域
115‧‧‧UE
115-a‧‧‧UE
125‧‧‧通訊鏈路
130‧‧‧核心網路
200‧‧‧無線通訊系統
300‧‧‧電路方塊圖
300-a‧‧‧電路圖
300-b‧‧‧電路圖
300-c‧‧‧電路圖
305‧‧‧混頻器偏置電路
305-a‧‧‧混頻器偏置電路
305-b‧‧‧混頻器偏置電路
305-c‧‧‧混頻器偏置電路
310‧‧‧組合器電路
310-a‧‧‧組合器電路
310-b‧‧‧組合器電路
310-c‧‧‧組合器電路
310-d‧‧‧組合器電路
310-e‧‧‧組合器電路
315‧‧‧電壓偏置混頻器核心電路
315-a‧‧‧電壓偏置混頻器核心電路
315-b‧‧‧電壓偏置混頻器核心電路
315-c‧‧‧電壓偏置混頻器核心電路
315-d‧‧‧電壓偏置混頻器核心電路
315-e‧‧‧電壓偏置混頻器核心電路
320‧‧‧LO信號
325‧‧‧偏置電壓
330‧‧‧偏置LO信號
335‧‧‧輸入信號
340‧‧‧輸出信號
405‧‧‧電容器
410-a‧‧‧開關電路
410-b‧‧‧開關電路
410-c‧‧‧開關電路
410-d‧‧‧開關電路
410-e‧‧‧開關電路
410-f‧‧‧開關電路
410-g‧‧‧開關電路
415‧‧‧節點
415-a‧‧‧節點
420‧‧‧電流源
420-a‧‧‧電流源
425‧‧‧差分放大器
425-a‧‧‧差分放大器
430‧‧‧跨導電路
430-a‧‧‧跨導電路
430-b‧‧‧跨導電路
435‧‧‧節點
445‧‧‧節點
445-a‧‧‧節點
450-a‧‧‧節點
450-b‧‧‧節點
450-c‧‧‧節點
455-a‧‧‧節點
455-b‧‧‧節點
455-c‧‧‧節點
455-d‧‧‧節點
460‧‧‧變壓器
460-a‧‧‧變壓器
465-a‧‧‧節點
465-b‧‧‧節點
470‧‧‧節點
475‧‧‧節點
480-a‧‧‧第一開關對
480-b‧‧‧第二開關對
485‧‧‧差分節點
490‧‧‧差分節點
605‧‧‧電流源
610‧‧‧差分放大器
615‧‧‧跨導電路
620‧‧‧節點
625‧‧‧節點
630-a‧‧‧節點
630-b‧‧‧節點
635-a‧‧‧節點
635-b‧‧‧節點
640-a‧‧‧輸入PMOS
640-b‧‧‧輸入PMOS
640-c‧‧‧輸入PMOS
640-d‧‧‧輸入PMOS
645‧‧‧變壓器
650‧‧‧節點
655‧‧‧差分節點
660‧‧‧差分節點
700-a‧‧‧電路佈置
700-b‧‧‧電路佈置
705-a‧‧‧節點
705-b‧‧‧節點
710‧‧‧節點
715-a‧‧‧節點
715-b‧‧‧節點
720‧‧‧電容器
725-a‧‧‧差分節點
725-b‧‧‧差分節點
750‧‧‧節點
755‧‧‧節點
760‧‧‧節點
765‧‧‧節點
800‧‧‧無線通訊設備
810‧‧‧資料處理器
814a‧‧‧數位類比轉換器（DAC）
814b‧‧‧數位類比轉換器（DAC）
816a‧‧‧類比數位轉換器（ADC）
816b‧‧‧類比數位轉換器（ADC）
820‧‧‧收發機
830‧‧‧發射器
832a‧‧‧低通濾波器
832b‧‧‧低通濾波器
834a‧‧‧放大器
834b‧‧‧放大器
840‧‧‧升頻轉換器
842‧‧‧濾波器
844‧‧‧功率放大器
846‧‧‧雙工器或開關
848‧‧‧天線
850‧‧‧接收器
852‧‧‧低雜訊放大器
854‧‧‧濾波器
860‧‧‧降頻轉換器
862a‧‧‧放大器
862b‧‧‧放大器
864a‧‧‧低通濾波器
864b‧‧‧低通濾波器
880‧‧‧RX LO信號產生器
882‧‧‧PLL
890‧‧‧TX LO信號產生器
892‧‧‧PLL
900‧‧‧方塊圖
905‧‧‧無線設備
910‧‧‧接收器
915‧‧‧通訊管理器
920‧‧‧發射器
1000‧‧‧方塊圖
1005‧‧‧無線設備
1010‧‧‧接收器
1015‧‧‧通訊管理器
1020‧‧‧發射器
1025‧‧‧混頻器偏置元件
1030‧‧‧主動混頻器元件
1100‧‧‧方塊圖
1115‧‧‧通訊管理器
1120‧‧‧混頻器偏置元件
1125‧‧‧主動混頻器元件
1130‧‧‧組合器元件
1200‧‧‧系統
1205‧‧‧設備
1210‧‧‧匯流排
1215‧‧‧通訊管理器
1220‧‧‧處理器
1225‧‧‧記憶體
1230‧‧‧軟體
1235‧‧‧收發機
1240‧‧‧天線
1245‧‧‧I/O控制器
1300‧‧‧系統
1305‧‧‧設備
1310‧‧‧匯流排
1315‧‧‧基地台通訊管理器
1320‧‧‧處理器
1325‧‧‧記憶體
1330‧‧‧軟體
1335‧‧‧收發機
1340‧‧‧天線
1345‧‧‧網路通訊管理器
1350‧‧‧基地台通訊管理器
1400‧‧‧方法
1405‧‧‧操作
1410‧‧‧操作
1415‧‧‧操作
1500‧‧‧方法
1505‧‧‧操作
1510‧‧‧操作
1515‧‧‧操作
1520‧‧‧操作
圖1圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的用於無線通訊的系統的實例。
圖2圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的無線通訊系統的實例。
圖3圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的示例性方塊圖。
圖4圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的示例性電路圖。
圖5圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的示例性電路圖。
圖6圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的示例性電路圖。
圖7A-圖7B圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的示例性電路佈置。
圖8圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的無線通訊設備的示例性方塊圖。
圖9至圖11圖示根據本案各態樣的支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的設備的方塊圖。
圖12圖示根據本案各態樣的包括支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的UE的系統的方塊圖。
圖13圖示根據本案各態樣的包括支援用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的基地台的系統的方塊圖。
圖14和圖15圖示根據本案各態樣的用於主動混頻器的增強寬頻操作的技術的方法。
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Claims (22)

  1. 一種用於無線通訊的裝置，包括：一主動混頻器，被配置為至少部分地基於一交流本端振盪器信號在射頻信號和中頻信號之間進行轉換，其中在該主動混頻器內產生的一直流電流部分地取決於一偏置電壓和該交流本端振盪器信號；和一混頻器偏置電路，被配置為產生用於該主動混頻器的該偏置電壓，該偏置電壓的一幅度至少部分地取決於該交流本端振盪器信號的一幅度，該混頻器偏置電路包含：一反饋迴路，該反饋迴路經配置以相對於該交流本端振盪器信號的該幅度來反向地控制該偏置電壓的該幅度。
  2. 如請求項1所述之裝置，進一步包括：一組合器電路，被配置為產生一偏置本端振盪器信號以輸入到該主動混頻器，該偏置本端振盪器信號是該偏置電壓和該交流本端振盪器信號的一組合。
  3. 如請求項2所述之裝置，其中該混頻器偏置電路進一步包括：一電流源，被配置為提供一參考電流；和一跨導電路，被配置為接收該參考電流和該交流本端振盪器信號。
  4. 如請求項3所述之裝置，其中該混頻器偏置電路進一步包括：一差分放大器，包括被配置為接收該跨導電路的一電壓的一第一輸入、被配置為接收一參考電壓的一第二輸入以及被配置為輸出該偏置電壓的一輸出。
  5. 如請求項3所述之裝置，進一步包括：一差分驅動電路，包括該跨導電路和一第二跨導電路，該第二跨導電路被配置為接收該參考電流，該差分驅動電路被配置為分別接收該交流本端振盪器信號的差分輸入。
  6. 如請求項2所述之裝置，其中該混頻器偏置電路進一步包括：一差分放大器；和一p通道金屬氧化物半導體場效應電晶體，其中一汲極電連接到一電流源和該差分放大器；及其中該差分放大器包括電連接到該p通道金屬氧化物半導體場效應電晶體的該汲極的一第一輸入、被配置為接收一參考電壓的一第二輸入以及被配置為輸出該偏置電壓的一輸出。
  7. 如請求項1所述之裝置，其中該主動混頻器選自由一單平衡主動混頻器、一雙平衡主動混頻器或一單電晶體主動混頻器組成的群組。
  8. 如請求項1所述之裝置，其中該主動混頻器包括：一開關電路，被配置為至少部分地基於該偏置電壓和該交流本端振盪器信號來在該主動混頻器內產生該直流電流。
  9. 如請求項1所述之裝置，其中該交流本端振盪器信號具有在一限定的頻率範圍內的一頻率，並且該交流本端振盪器信號的該幅度隨著在該限定的頻率範圍內的頻率變化。
  10. 如請求項1所述之裝置，其中該交流本端振盪器信號的該幅度至少部分地基於溫度、一特定頻率下的製程角或兩者而變化。
  11. 如請求項1所述之裝置，其中該主動混頻器包括一輸入，該輸入被配置為接收用於升頻轉換的一信號，並且該主動混頻器被配置為將該信號從一第一中頻升頻轉換到一第一射頻。
  12. 如請求項1所述之裝置，其中該主動混頻器包括一輸入，該輸入用以接收用於降頻轉換的一信號，並且該主動混頻器被配置為將該信號從一第一射頻降頻轉換到一第一中頻。
  13. 一種用於無線通訊的裝置，包括：主動混頻構件，用於至少部分地基於一交流本端振盪器信號在射頻信號和中頻信號之間進行轉換，其中在該主動混頻構件內產生的一直流電流部分地取決於一偏置電壓和該交流本端振盪器信號；和混頻器偏置構件，用於產生用於該主動混頻構件的該偏置電壓，該偏置電壓的一幅度至少部分地取決於該交流本端振盪器信號的一幅度；及用於相對於該交流本端振盪器信號的該幅度來反向地控制該偏置電壓的該幅度的構件。
  14. 如請求項13所述之裝置，進一步包括：組合器構件，用於產生一偏置本端振盪器信號以輸入到該主動混頻構件，該偏置本端振盪器信號是該偏置電壓和該交流本端振盪器信號的一組合。
  15. 如請求項13所述之裝置，其中該主動混頻器構件進一步包括：輸入構件，用於接收用於升頻轉換的一信號，該主動混頻器構件用於將該信號從一第一中頻升頻轉換到一第一射頻。
  16. 如請求項13所述之裝置，其中該主動混頻器構件進一步包括：輸入構件，用於接收用於降頻轉換的一信號，該主動混頻器構件用於將該信號從一第一射頻降頻轉換到一第一中頻。
  17. 一種用於無線通訊的方法，包括以下步驟：產生一偏置電壓，該偏置電壓的一幅度至少部分地取決於一交流本端振盪器信號的一幅度；在一主動混頻器內產生一直流電流，其中該所產生的直流電流取決於該偏置電壓和該交流本端振盪器信號；經由該主動混頻器至少部分地基於該交流本端振盪器信號來在一射頻和一中頻之間轉換一信號；及相對於該交流本端振盪器信號的該幅度來反向地控制該偏置電壓的該幅度。
  18. 如請求項17所述之方法，其中在該射頻與該中頻之間轉換該信號之步驟包括以下步驟：將該信號從該中頻升頻轉換到該射頻。
  19. 如請求項17所述之方法，其中在該射頻與該中頻之間轉換該信號之步驟包括以下步驟：將該信號從該射頻降頻轉換到該中頻。
  20. 一種用於無線通訊的裝置，包括：用於產生一偏置電壓的構件，該偏置電壓的一幅度至少部分地取決於一交流本端振盪器信號的一幅度；用於在一主動混頻器內產生一直流電流的構件，其中該所產生的直流電流取決於該偏置電壓和該交流本端振盪器信號；用於由該主動混頻器至少部分地基於該交流本端振盪器信號來在一射頻與一中頻之間進行轉換一信號的構件；及用於相對於該交流本端振盪器信號的幅度來反向地控制該偏置電壓的幅度的構件。
  21. 如請求項18所述之裝置，其中在該射頻與該中頻之間轉換該信號包括：將該信號從該中頻升頻轉換到該射頻。
  22. 如請求項20所述之裝置，其中在該射頻與該中頻之間轉換該信號包括：將該信號從該射頻降頻轉換到該中頻。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10404212B1 (en) 2018-08-06 2019-09-03 Futurewei Technologies, Inc. Programmable driver for frequency mixer
KR20200079717A (ko) * 2018-12-26 2020-07-06 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 신호 레벨을 조정하는 장치 및 방법
TWI677184B (zh) * 2019-01-02 2019-11-11 瑞昱半導體股份有限公司 混頻器偏壓電路
US10756772B1 (en) * 2019-05-21 2020-08-25 Qualcomm Incorporated Multi-mode mixer
WO2023277351A1 (ko) 2021-06-28 2023-01-05 삼성전자주식회사 상·하향 주파수 변환 전자 장치 및 밀리미터파 저 위상 잡음 국부 발진기
CN114499414B (zh) * 2021-12-30 2023-06-02 电子科技大学 一种基于互补型mos管的双向有源混频器
CN114499413B (zh) * 2021-12-30 2023-04-18 电子科技大学 一种带源漏互换技术的双向有源混频器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060141976A1 (en) * 2004-10-27 2006-06-29 Synergy Microwave Corporation Passive reflection mixer
US7356317B2 (en) * 2004-07-14 2008-04-08 Silicon Storage Technology, Inc. Adaptive-biased mixer
US20110092178A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Qualcomm Incorporated Doubled balanced mixer with improved component matching
TWI353121B (en) * 2007-02-16 2011-11-21 Mediatek Inc Mixer with self-calibrating carrier leakage mechan
TWI365601B (en) * 2007-09-27 2012-06-01 Mstar Semiconductor Inc High linearity mixer with programmable gain and associated transconductor
US20140348218A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Qualcomm Incorporated Mixer with channel impedance equalization
TWI495258B (zh) * 2013-01-17 2015-08-01 Univ Nat Chi Nan Balanced mixing circuit

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5379457A (en) * 1993-06-28 1995-01-03 Hewlett-Packard Company Low noise active mixer
US6167246A (en) 1997-05-09 2000-12-26 Micrel Incorporated Fully integrated all-CMOS AM receiver
US6057714A (en) 1998-05-29 2000-05-02 Conexant Systems, Inc. Double balance differential active ring mixer with current shared active input balun
US6275687B1 (en) 1998-11-30 2001-08-14 Conexant Systems, Inc. Apparatus and method for implementing a low-noise amplifier and mixer
JP4920162B2 (ja) * 2001-09-04 2012-04-18 株式会社東芝 周波数変換器及びこの周波数変換器を使用した通信装置
US7027793B2 (en) * 2002-11-15 2006-04-11 Qualcomm Incorporated Direct conversion with variable amplitude LO signals
AU2003255876A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Offset correction for down-conversion mixers
JP2006060472A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 受信フロントエンド回路、受信回路、および、これを用いた通信機器
TW200623608A (en) * 2004-12-21 2006-07-01 Richwave Technology Corp Active mixer with self-adaptive bias feedback
JP4559498B2 (ja) * 2008-02-28 2010-10-06 株式会社日立製作所 アクティブミキサ回路並びにそれを用いた受信回路及びミリ波通信端末
US8971835B2 (en) 2011-01-05 2015-03-03 Intel Mobile Communications GmbH Receiver with wide dynamic range and low power consumption
US8498598B2 (en) * 2011-04-13 2013-07-30 Intel Mobile Communications GmbH RF-demodulator, calibration circuitry and methods for calibrating an RF-demodulator
US8754700B1 (en) * 2012-12-31 2014-06-17 Futurewei Technologies, Inc. Linearity improvement over temperature using temperature dependent common-mode voltages in active mixer
US8942656B2 (en) * 2013-03-15 2015-01-27 Blackberry Limited Reduction of second order distortion in real time
US10333526B2 (en) * 2014-06-02 2019-06-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Oscillator circuit with bias current generator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7356317B2 (en) * 2004-07-14 2008-04-08 Silicon Storage Technology, Inc. Adaptive-biased mixer
US20060141976A1 (en) * 2004-10-27 2006-06-29 Synergy Microwave Corporation Passive reflection mixer
TWI353121B (en) * 2007-02-16 2011-11-21 Mediatek Inc Mixer with self-calibrating carrier leakage mechan
TWI365601B (en) * 2007-09-27 2012-06-01 Mstar Semiconductor Inc High linearity mixer with programmable gain and associated transconductor
US20110092178A1 (en) * 2009-10-16 2011-04-21 Qualcomm Incorporated Doubled balanced mixer with improved component matching
TWI495258B (zh) * 2013-01-17 2015-08-01 Univ Nat Chi Nan Balanced mixing circuit
US20140348218A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Qualcomm Incorporated Mixer with channel impedance equalization

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