随着射频收发组件小型化的要求越来越高,射频单片集成电路向小型化和多功能化方向发展。基于TSMC 0.35μm SiGe工艺成功研制了一款多功能下变频芯片。片上集成了正交(I/Q)混频器、有源巴伦、多相滤波器、输出缓冲器和LDO。通过对整个电路合理的版图设计,实现了芯片的小型化,芯片裸片尺寸仅为2.2 mm×1.5mm。测试结果表明,多功能下变频芯片射频和本振频率范围为900~1300 MHz,中频频率范围100~500 MHz,具有良好的正交宽中频输出特性,匹配良好;变频增益大于-1 dB,1 dB压缩输入功率可达到8 dBm,线性度良好;本振输入功率0 dBm,整个电路功耗为0.45 W。信号直接提供给正交双平衡混频器。双平衡输出的正交差分中频信号经过缓冲器转换为单端正交中频信号。图1芯片原理框图多功能下变频芯片主要电路模块可分为正交双平衡混频器、有源射频巴伦、多相滤波器、缓冲器。先对各个功能电路进行仿真设计，最后进行整体仿真和版图设计。1频芯片的设计与实现-数控滚圆机滚弧机张家港电动数控滚圆机滚弧机折弯机．1正交双平衡混频器的设计正交双平衡混频器以吉尔伯特混频器结构为原型，采用两个双平衡吉尔伯特单元实现正交混频［4］，有效抑制了镜像频率。本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name其电路原理图如图2所示。正交双平衡混频器由三部分组成:跨导级、开关级和负载级。M9、M10为跨导级，将输入的射频信号放大并转变为电流信号。同时，由于共源放大器和共栅放大器的增益相差较小，共源放大器输出信号与输入信号相位相反，而共栅放大器则与输入信号相位相同，因此将这两种结构结合使用，同时实现射频信号的单端到差分的转换，避免了使用巴伦电路，从而降低电路面积。M1～M8为开关级，本振信号通过开关对电流信号进行开关调制实现混频，最终调制后的电流信号通过电阻负载并转换为电压信号输出。1．2有源巴伦的设计本文巴伦的功能是将输入的单端本振信号转化为差分信号，由于本振信号是一个宽带信号，这就需要巴伦满足宽带特性。有源巴伦相对于无源巴伦，具有隔离度高、体积孝在宽带范围内能保证良好的平衡性的优点，并能提供一定的增益［5］。因此，本文巴伦的电路结构采用有源巴伦结构，其电路图如图3所示。射频信号输入给M1共栅放大器和M2共源放大器，M1的输出信号与射频信号相位相同，M2输出的射频信号与射频信号相位相差180°，两图2正交双平衡混频器电路图路差分信号再分别经过M3、M4共漏放大器输出。该有源巴伦实现单端输入、两路等幅度相位相差180°输出。图3有源巴伦?频芯片的设计与实现-数控滚圆机滚弧机张家港电动数控滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name