源极退化型谐波抑制倍频器
知识产权简介
一种源极退化型谐波抑制倍频器，包括:输入变压器、品体对、源退网络、输出变压器。输入变压器通过四阶磁耦合变压器结构提供宽带输入匹配。品体管对的二次非线性被用于产生二倍频输出。源退网络在基波频率呈现高阻抗特性，并在二次谐波处则呈现低阻抗特性,将输入变压器失配引起的基波电流重新导向内部循环路径，抑制输出节点的基波电压生成。该网络在二次谐波处则呈现低阻抗特性，有效降低转换增益损耗，输出变压器通过四阶磁耦合变压器结构提供宽带输出匹配。
转化前景
基于上述关键词检索到本领域较为近似的一份现有技术(对比文件1):CN202180010460.0一种基于互补晶体管的push,push 二倍频器。对比文件 1公开了:一种基于互补品体管的 push-push 二倍频器，包括第一差分放大电路(10)、第二差分放大电路(20)和输出负载电路(30);第一差分放大电路(10)对差分输入信号的二次谐波的幅度进行放大，得到第一信号:第二差分放大电路(20)对差分输入信号的二次谐波的幅度进行放大，得到第二信号;其中，第一信号和第二信号为具有相同幅度、相位相差180°的一组差分信号;输出负载电路(30)分别提取第一信号和第二信号中的二次谐波信号，以得到具有第一输出频率的差分输出信号，输出具有第一输出频率的差分输出信号;其中，第输出频率为初始频率的二倍;由此，实现了同一倍频器输出差分信号，且输出差分信号中的两路信号具有相同幅度，两路信号经过幅度叠加后可大大提升倍频器的转换增益。由上述内容可知,本申请的技术方案与上述对比文件1的区别在于:本申请能够在宽频段内实现高基波抑制比，并通过谐波阻抗整形技术同步提升四次谐波抑制能力，同时维持宽带输入匹配特性。 新颖性结论:本申请与对比文件1相比具有新颖性。 相比之下本申请解决的技术问题是:在毫米波通信/感知系统中，由于毫米波频段压控振荡器存在相位噪声恶化、调谐范围受限等挑战,高频本振信号的生成高度依赖倍频器技术。然而，倍频器的非线性特性会不可避免地产生杂散谐波,这些谐波若未被有效抑制，将导致严重的带外辐射，有可能违反3GPP定义的频谱模板要求，且引发带外辐射、邻频干扰、接收机灵敏度下降等问题。常规的谐波抑制方案包含两类，包含注入锁定方案以及级联滤波器方案。注入锁定的方案利用谐振腔的选频特性抑制非目标谐波,但该机制导致倍频器有效带宽被限制在谐振腔的固有Q值约束范围内，往往难以覆盖毫米波通信/感知系统的大带宽。此外，引入的注入锁定振荡器还会额外增加电路实现所需要的硬件，同时也会增大电路功耗，降低系统的能量效率。级联滤波器方案通过在倍频器输出串联椭圆滤波器或切比雪夫滤波器，可实现带通特性，衰减谐波分量，然而由于滤波器 Q值有限，难以实现较好的谐波抑制。此外，额外滤波器的加入会导致倍频器转换增益的衰减，导致本振链路可能需要加入额外放大器，同样会增大电路功耗，降低系统的能量效率。 经进一步根据上述技术手段进行检索，发现相关领域中公开的参考文献(对比文件2)如下，也记载了与上述技术手段相近似、技术效果接近的装置/方法，包括:CN202211216402.6一种宽带高频低倍频损耗、高谐波抑制二倍频器芯片其中记载了:一种宽带高频低倍频损耗、高谐波抑制二倍频器芯片，属于微电子与固体电子学的射频微波集成电路技术领域，包括倍频模块、第一电源滤波电路、第二电源滤波电路以及输出匹配模块,倍频模块的输入端构成芯片的输入端口并接收单端信号，倍频模块的输出端与输出匹配网络的输入端连接，输出匹配网络的输出端构成芯片的输出端口，输出只含有偶次谐波的单端信号。该技术提供的倍频器芯片在较小的芯片尺寸内实现了更高的谐波抑制与更低的倍频损耗，并且具有良好的线性度和动态范围。 本申请应用于:半导体倍频器领域，根据发明人提供的行业技术情报，结合事务所对类似技术的代理经验，该技术方案初步评估应用前景，本申请可以应用于无线和有线通信领域，具备30GHz以上的输出频率和较宽的输出频率范围，并且可以通过内部集成的源极退化结构对倍频器输出谐波进行抑制。所设计的谐波抑制倍频器通过内建的谐波抑制能力，可以解决在宽带毫米波收发机应用场景下，由于本振谐波产生的带外辐射邻频干扰、接收机灵敏度下降等问题。综上，本申请采用并联谐振源极退化网络,抑制非对称基波信号在倍频器输出产生洲露输出，实现了在 5GFR2 的高频段内对倍频器基波抑制的提升，可以用于毫米波收发机的设计中，对于改善发射机带外辐射性能有较大的贡献。