本發(fā)明涉及導(dǎo)航，尤其涉及一種混頻器。
背景技術(shù)：
1、在混頻器的設(shè)計(jì)中，線性度與增益都是混頻器非常重要的指標(biāo)。在接收鏈路中，處于鏈路前級(jí)位置的下混頻器若擁有較高的增益一方面可以提高整條鏈路增益，另一方面會(huì)改善整條鏈路的噪聲性能。有源混頻器可以提供很好的增益特性，但線性度會(huì)受電壓裕度限制，會(huì)因開(kāi)關(guān)管過(guò)早進(jìn)入深三極管區(qū)而壓縮，傳統(tǒng)的混頻器增益變化通過(guò)改變mos管尺寸或者改變跨導(dǎo)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致線性度和噪聲性能下降。如何提供一種增益可變、線性度和噪聲性能也較好的混頻器是當(dāng)前亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種混頻器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中混頻器增益、線性度和噪聲性能不能兼顧的問(wèn)題。
2、本發(fā)明實(shí)施例提供一種混頻器，包括：雙平衡gilbert混頻器、級(jí)間第一耦合變壓器、可變?cè)鲆婢彌_器、級(jí)間第二耦合變壓器、i/q正交無(wú)源混頻器和tia濾波器；
3、所述雙平衡gilbert混頻器、級(jí)間第一耦合變壓器、可變?cè)鲆婢彌_器、級(jí)間第二耦合變壓器、i/q正交無(wú)源混頻器和tia濾波器依次電性相連；
4、所述雙平衡gilbert混頻器用于接收差分信號(hào)并與雙平衡gilbert混頻器的本振信號(hào)進(jìn)行混頻實(shí)現(xiàn)第一次下變頻輸出差頻信號(hào)；所述級(jí)間第一耦合變壓器用于雙平衡gilbert混頻器與可變?cè)鲆婢彌_器之間的阻抗匹配；所述可變?cè)鲆婢彌_器用于實(shí)現(xiàn)不同增益的放大處理；所述級(jí)間第二耦合變壓器用于可變?cè)鲆婢彌_器與i/q正交無(wú)源混頻器之間的阻抗匹配，使得輸出的信號(hào)為差分信號(hào)；所述i/q正交無(wú)源混頻器用于將i路和q路信號(hào)分別與正交的本振信號(hào)進(jìn)行混頻實(shí)現(xiàn)第二次下變頻輸出差頻信號(hào)；所述tia濾波器用于對(duì)輸入的差頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理后輸出中頻信號(hào)。
5、進(jìn)一步地，所述雙平衡gilbert混頻器包括：mos管m11、mos管m12、mos管m13、mos管m14、第五mos管m15、mos管m16、電阻r11、電阻r12、電容c11、電容c12；
6、mos管m11的柵極連接上一級(jí)的一輸出端；mos管m11的源極接地；mos管m11的漏極分別與mos管m13的源極和mos管m14的源極連接；mos管m12的柵極連接上一級(jí)的另一輸出端；mos管m12的源極接地；mos管m12的漏極分別與mos管m15的源極和mos管m16的源極連接；
7、mos管m13的漏極和mos管m15的漏極均連接下一級(jí)的一輸入端，mos管m14的漏極和mos管m16的漏極均連接下一級(jí)的另一輸入端；
8、mos管m13的柵極和mos管m16的柵極相連，并通過(guò)電阻r11接參考電壓以及通過(guò)電容c11接本振信號(hào)源的一端；mos管m14的柵極和mos管m15的柵極相連，并通過(guò)電阻r12接參考電壓以及通過(guò)電容c12接本振信號(hào)源的另一端。
9、進(jìn)一步地，所述可變?cè)鲆婢彌_器由多路相同的緩沖器并聯(lián)構(gòu)成，每路緩沖器均包括：源極負(fù)反饋mos管m21、源極負(fù)反饋mos管m22、mos管m23、mos管m24、mos電容c21以及mos電容c22；源極負(fù)反饋mos管m21的源極和源極負(fù)反饋mos管m22的源極相連并接地；源極負(fù)反饋mos管m21的柵極和源極負(fù)反饋mos管m22的柵極相連并接控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)增益可變；源極負(fù)反饋mos管m21的漏極連接mos管m23的源極，源極負(fù)反饋mos管m22的漏極連接mos管m24的源極；mos管m23的柵極與mos電容c21的一端相連并接上一級(jí)的一輸出端，mos管m24的柵極與mos電容c22的一端相連并接上一級(jí)的另一輸出端；mos管m23的漏極與mos電容c22的另一端相連并接下一級(jí)的一輸入端，mos管m24的漏極與mos電容c21的另一端相連并接下一級(jí)的另一輸入端。
10、進(jìn)一步地，所述可變?cè)鲆婢彌_器由4路緩沖器并聯(lián)構(gòu)成。
11、進(jìn)一步地，所述i/q正交無(wú)源混頻器和所述tia濾波器均采用兩路設(shè)計(jì)。
12、進(jìn)一步地，所述i/q正交無(wú)源混頻器采用兩路雙平衡設(shè)計(jì)，兩路并聯(lián)構(gòu)成；每路混頻器相同且均包括：mos管m31、mos管m32、mos管m33、mos管m34；mos管m31的源極和mos管m32的源極相連并連接級(jí)間第二耦合變壓器的一輸出端；mos管m33的源極和mos管m34的源極相連并連接級(jí)間第二耦合變壓器的另一輸出端；mos管m31的漏極和mos管m33的漏極相連并連接下一級(jí)的一輸入端；mos管m32的漏極和mos管m34的漏極相連并連接下一級(jí)的另一輸入端；mos管m31的柵極和mos管m34的柵極相連并連接級(jí)本振信號(hào)源的一端，mos管m32的柵極和mos管m33的柵極相連并連接級(jí)本振信號(hào)源的另一端。
13、進(jìn)一步地，所述tia濾波器均采用兩路雙平衡設(shè)計(jì)；兩路并聯(lián)構(gòu)成；每路濾波器相同且均包括：運(yùn)算放大器、mos管m41、mos管m42、mos管m43、mos管m44、mos管m45、mos管m46、電阻r41、電阻r42、電阻r43、電阻r44、電阻r45、電阻r46；
14、mos管m41的源極分別連接電阻r41的一端和運(yùn)算放大器的一輸入端；mos管m41的漏極分別連接電阻r41的另一端、電阻r42的一端以及mos管m42的源極；mos管m42的漏極分別連接電阻r42的另一端、電阻r43的一端以及mos管m43的源極；mos管m43的漏極分別連接電阻r43的另一端和運(yùn)算放大器的一輸出端；
15、mos管m44的源極分別連接電阻r44的一端和運(yùn)算放大器的另一輸入端；mos管m44的漏極分別連接電阻r44的另一端、電阻r45的一端以及mos管m45的源極；mos管m45的漏極分別連接電阻r45的另一端、電阻r46的一端以及mos管m46的源極；mos管m46的漏極分別連接電阻r46的另一端和運(yùn)算放大器的另一輸出端。
16、進(jìn)一步地，所述差分信號(hào)由射頻信號(hào)經(jīng)單轉(zhuǎn)差分單元輸出得到。
17、進(jìn)一步地，所述單轉(zhuǎn)差分單元包括：巴倫t51、電阻r51、電阻r52；巴倫t51的輸入端連接射頻信號(hào)輸入端；巴倫t51的一輸出端和另一輸出端分別通過(guò)電阻r51和電阻r52連接參考電壓。
18、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于導(dǎo)航的電子設(shè)備，使用以上所述的混頻器。
19、本發(fā)明提供的混頻器綜合考慮了各項(xiàng)性能指標(biāo)，通過(guò)巧妙地在雙平衡gilbert混頻器與i/q正交無(wú)源混頻器之間設(shè)置多路可變?cè)鲆娴木彌_器buffer對(duì)增益進(jìn)行了有效的補(bǔ)償，同時(shí)，電路中的tia濾波器還可有效降低混頻器的噪聲，從而兼顧了混頻器的線性度及增益以及噪聲，使混頻器的綜合性能滿足設(shè)計(jì)需求，不僅可以實(shí)現(xiàn)增益調(diào)節(jié)，同時(shí)線性度和噪聲性能都較好。
1.一種混頻器，其特征在于，包括：雙平衡gilbert混頻器、級(jí)間第一耦合變壓器、可變?cè)鲆婢彌_器、級(jí)間第二耦合變壓器、i/q正交無(wú)源混頻器和tia濾波器；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混頻器，其特征在于，所述雙平衡gilbert混頻器包括：mos管m11、mos管m12、mos管m13、mos管m14、mos管m15、mos管m16、電阻r11、電阻r12、電容c11、電容c12；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混頻器，其特征在于，所述可變?cè)鲆婢彌_器由多路相同的緩沖器并聯(lián)構(gòu)成，每路緩沖器均包括：源極負(fù)反饋mos管m21、源極負(fù)反饋mos管m22、mos管m23、mos管m24、mos電容c21以及mos電容c22；源極負(fù)反饋mos管m21的源極和源極負(fù)反饋mos管m22的源極相連并接地；源極負(fù)反饋mos管m21的柵極和源極負(fù)反饋mos管m22的柵極相連并接控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)增益可變；源極負(fù)反饋mos管m21的漏極連接mos管m23的源極，源極負(fù)反饋mos管m22的漏極連接mos管m24的源極；mos管m23的柵極與mos電容c21的一端相連并接上一級(jí)的一輸出端，mos管m24的柵極與mos電容c22的一端相連并接上一級(jí)的另一輸出端；mos管m23的漏極與mos電容c22的另一端相連并接下一級(jí)的一輸入端，mos管m24的漏極與mos電容c21的另一端相連并接下一級(jí)的另一輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混頻器，其特征在于，所述可變?cè)鲆婢彌_器由4路緩沖器并聯(lián)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混頻器，其特征在于，所述i/q正交無(wú)源混頻器采用兩路設(shè)計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混頻器，其特征在于，所述i/q正交無(wú)源混頻器采用兩路雙平衡設(shè)計(jì)，兩路并聯(lián)構(gòu)成；每路混頻器相同且均包括：mos管m31、mos管m32、mos管m33、mos管m34；mos管m31的源極和mos管m32的源極相連并連接級(jí)間第二耦合變壓器的一輸出端；mos管m33的源極和mos管m34的源極相連并連接級(jí)間第二耦合變壓器的另一輸出端；mos管m31的漏極和mos管m33的漏極相連并連接下一級(jí)的一輸入端；mos管m32的漏極和mos管m34的漏極相連并連接下一級(jí)的另一輸入端；mos管m31的柵極和mos管m34的柵極相連并連接級(jí)本振信號(hào)源的一端，mos管m32的柵極和mos管m33的柵極相連并連接級(jí)本振信號(hào)源的另一端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混頻器，其特征在于，所述tia濾波器采用兩路設(shè)計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混頻器，其特征在于，所述tia濾波器均采用兩路雙平衡設(shè)計(jì)；兩路并聯(lián)構(gòu)成；每路濾波器相同且均包括：運(yùn)算放大器、mos管m41、mos管m42、mos管m43、mos管m44、mos管m45、mos管m46、電阻r41、電阻r42、電阻r43、電阻r44、電阻r45、電阻r46；
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混頻器，其特征在于，所述差分信號(hào)由射頻信號(hào)經(jīng)單轉(zhuǎn)差分單元輸出得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混頻器，其特征在于，所述單轉(zhuǎn)差分單元包括：巴倫t51、電阻r51、電阻r52；巴倫t51的輸入端連接射頻信號(hào)輸入端；巴倫t51的一輸出端和另一輸出端分別通過(guò)電阻r51和電阻r52連接參考電壓。