无源混频器的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种混频器。


背景技术：

2.混频器作为频率转换器件，在射频通信系统中有着重要的应用。
3.系统工作时，如果射频输入端输入两个频率相近的信号，由于器件的非线性特性，在输出端会产生这两个信号的交调干扰信号，从而干扰系统链路的正常工作，而限制系统线性度的关键在于混频器。
4.在射频集成电路设计里，现有技术中的无源混频器结构如图1所示，该结构的混频器主要由三个部分组成，本振巴伦、射频巴伦、四个二极管。传统结构的混频器，其线性度的提高技术，主要依据二极管尺寸的选择，以及制造工艺的选择，可提升空间较为有限。
5.因此，如何优化混频器性能并提供更丰富的优化解决方案，是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.发明目的：为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种无源混频器。
7.技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种无源混频器，其包括本振端口、射频端口、本振巴伦、射频巴伦、以及二极管环路；
8.所述二极管环路主要由四个二极管首尾依次串接而成，其包括：二极管d1、二极管d2、二极管d3及二极管d4；
9.所述本振巴伦的一端与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连，另一端与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连；
10.所述射频巴伦的一端与二极管d1和二极管d2之间的连接点相连，另一端与二极管d3和二极管d4之间的连接点相连；
11.还包括由片上电阻和片上电容串联构成的匹配电路，所述匹配电路端接于混频器的本振差分端。
12.优选的，所述匹配电路与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连。
13.作为另一种优选方案，所述匹配电路与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连。
14.作为优选的，所述匹配电路包括串联连接的片上电阻r1和片上电容c1；
15.片上电阻r1的一端与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连，另一端与片上电容c1的一端相连，片上电容c1的另一端接地。
16.作为另一种优选方案，所述匹配电路包括串联连接的片上电阻r1和片上电容c1；
17.片上电阻r1的一端与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连，另一端与片上电容c1的一端相连，片上电容c1的另一端接地。
18.优选的，还包括与射频巴伦连接的中频端口。
19.有益效果：本实用新型提供的无源混频器，通过在混频器的本振差分端端接由片
上电阻和片上电容串联构成的匹配电路这一结构构造，可调节本振差分端口的阻抗特性，改善本振巴伦的平衡性，优化本振巴伦与二极管环路的性能匹配，同时在不影响混频器带宽的前提下，可显著改善混频器的线性度iip3指标，优化了无源混频器的线性度性能，可以很好地满足无源混频器在通信系统中的应用，具有较高的推广应用价值。
附图说明
20.图1是现有技术中的无源混频器的电路结构原理框图；
21.图2是本实用新型提供的无源混频器的电路结构原理框图；
22.图3是其中一种实施例提供的无源混频器的电路结构原理框图；
23.图4是图1提供的无源混频器的仿真结果示意图；
24.图5是图3提供的无源混频器的仿真结果示意图。
具体实施方式
25.下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施列对本实用新型不构成限定。
26.本实施例提供的无源混频器，如图2所示，包括本振端口、射频端口、本振巴伦、射频巴伦、以及二极管环路；
27.所述二极管环路主要由四个二极管首尾依次串接而成，其包括：二极管d1、二极管d2、二极管d3及二极管d4；
28.所述本振巴伦的一端与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连，另一端与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连；
29.所述射频巴伦的一端与二极管d1和二极管d2之间的连接点相连，另一端与二极管d3和二极管d4之间的连接点相连；
30.还包括由片上电阻和片上电容串联构成的匹配电路，所述匹配电路端接于混频器的本振差分端。
31.在本实施例中，所述匹配电路与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连。具体的，如图3所示，所述匹配电路包括串联连接的片上电阻r1和片上电容c1；片上电阻r1的一端与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连，另一端与片上电容c1的一端相连，片上电容c1的另一端接地。
32.本实施例中，该无源混频器还包括与射频巴伦连接的中频端口。
33.对本实施例提供的图3示出的无源混频器，选用带宽12ghz
‑
36ghz进行线性度iip3指标的仿真实验，仿真结果如图5所示；同时图4给出了图1所示的传统混频器在线性度iip3指标的仿真结果。
34.对比图4和图5可见，相对现有技术中的传统混频器，本实用新型提供的无源混频器，在12
‑
36ghz频带内的线性度iip3指标提高了至少3db，线性度iip3得到了优化，可更好地满足无源混频器在通信系统中的应用。
35.在某些实施例中，所述匹配电路与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连(图中未示出)。
36.具体的，所述匹配电路包括串联连接的片上电阻r1和片上电容c1；片上电阻r1的
一端与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连，另一端与片上电容c1的一端相连，片上电容c1的另一端接地。
37.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出以上实施列对本实用新型不构成限定，相关工作人员在不偏离本实用新型技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种无源混频器，其特征在于：包括本振端口、射频端口、本振巴伦、射频巴伦、以及二极管环路；所述二极管环路主要由四个二极管首尾依次串接而成，其包括：二极管d1、二极管d2、二极管d3及二极管d4；所述本振巴伦的一端与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连，另一端与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连；所述射频巴伦的一端与二极管d1和二极管d2之间的连接点相连，另一端与二极管d3和二极管d4之间的连接点相连；还包括由片上电阻和片上电容串联构成的匹配电路，所述匹配电路端接于混频器的本振差分端。2.如权利要求1所述的无源混频器，其特征在于：所述匹配电路与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连。3.如权利要求1所述的无源混频器，其特征在于：所述匹配电路与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连。4.如权利要求2所述的无源混频器，其特征在于：所述匹配电路包括串联连接的片上电阻r1和片上电容c1；片上电阻r1的一端与二极管d1和二极管d4之间的连接点相连，另一端与片上电容c1的一端相连，片上电容c1的另一端接地。5.如权利要求3所述的无源混频器，其特征在于：所述匹配电路包括串联连接的片上电阻r1和片上电容c1；片上电阻r1的一端与二极管d2和二极管d3之间的连接点相连，另一端与片上电容c1的一端相连，片上电容c1的另一端接地。6.如权利要求1所述的无源混频器，其特征在于：还包括与射频巴伦连接的中频端口。

技术总结
本实用新型公开了无源混频器，其包括本振端口、射频端口、本振巴伦、射频巴伦、以及二极管环路；所述二极管环路主要由四个二极管首尾依次串接而成，其包括：二极管D1、二极管D2、二极管D3及二极管D4；所述本振巴伦的一端与二极管D1和二极管D4之间的连接点相连，另一端与二极管D2和二极管D3之间的连接点相连；所述射频巴伦的一端与二极管D1和二极管D2之间的连接点相连，另一端与二极管D3和二极管D4之间的连接点相连；还包括由片上电阻和片上电容串联构成的匹配电路，所述匹配电路端接于混频器的本振差分端。本实用新型可显著改善混频器的线性度IIP3指标，满足无源混频器在通信系统中的应用，具有推广应用价值。具有推广应用价值。具有推广应用价值。


技术研发人员：姜梅
受保护的技术使用者：南京米乐为微电子科技有限公司
技术研发日：2021.05.17
技术公布日：2021/11/21