如何使用電流復(fù)用技術(shù)和本振信號(hào)偶次諧波設(shè)計(jì)高增益高線性度混頻器

　　混頻器是無(wú)線收發(fā)機(jī)中的核心模塊，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能具有很大影響。線性度、轉(zhuǎn)換增益是衡量一個(gè)混頻器性能的重要指標(biāo)。在接收機(jī)中，混頻器具有一定的轉(zhuǎn)換增益可以降低混頻器后面各級(jí)模塊設(shè)計(jì)的難度，有利于提高系統(tǒng)噪聲性能和靈敏度。線性度決定了混頻器能處理的最大信號(hào)強(qiáng)度。隨著現(xiàn)代通訊系統(tǒng)對(duì)性能要求越來(lái)越高，無(wú)論是應(yīng)用于接收機(jī)系統(tǒng)的下變頻器（本文指的混頻器），還是應(yīng)用于發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中的上變頻器都要求具有較高的線性度。因此設(shè)計(jì)具有高增益和高線性度的混頻器就成為業(yè)界一直研究的熱點(diǎn)。在CMOS電路設(shè)計(jì)中，電流復(fù)用和電流注入技術(shù)常被用于提高電路的線性度和轉(zhuǎn)換增益。然而，電流注入技術(shù)只能增大轉(zhuǎn)換增益，卻不適用于低功率應(yīng)用，因?yàn)樽⑷氲碾娏鞅仨氉銐虼蟛拍苁罐D(zhuǎn)換增益和噪聲系數(shù)達(dá)到比較好的指標(biāo)。本文采用了電流復(fù)用技術(shù)和本振信號(hào)偶次諧波的方法設(shè)計(jì)了一種高增益高線性度混頻器。

　　電路結(jié)構(gòu)

　　對(duì)大多數(shù)的接收機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如圖1） 來(lái)說(shuō)，由于本地振蕩信號(hào)通路與射頻信號(hào)通路之間通過(guò)寄生電容或者襯底等方式耦合，可能造成本地振蕩信號(hào)的泄漏。其中一條通路是本振（ LO）信號(hào)泄漏到中頻（ IF）輸出端，另一條通路是LO 信號(hào)不僅通過(guò)并聯(lián)電容耦合直接進(jìn)入混頻器，而且泄漏到LNA 的輸入端并被LNA 放大后進(jìn)入混頻器的輸入端，被放大的LO 泄漏信號(hào)和耦合的LO 信號(hào)一起注入到混頻器的輸入端并直接下變頻到IF，這就會(huì)造成零中頻接收機(jī)系統(tǒng)的直流偏移干擾有用信號(hào)。同時(shí)，直接泄漏到中頻端口的本振信號(hào)減小IF 信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。這種由耦合方式造成的效應(yīng)可以通過(guò)偶次諧波混頻器來(lái)改善。