10–30GHz 两相本振混频前置伪四路径无反射接收机

《IEEE Journal of Solid-State Circuits》：10–30-GHz Reflectionless Pseudo-Four-Path Mixer-First Receivers With Two-Phase LO

　　

摘要：

本文提出了一种10-30 GHz无反射伪四路混频器前置接收机。通过在射频(RF)端口引入平衡输入网络，所提出的接收机仅需两相本振(LO)即可生成差分和正交基带(BB)信号，显著降低了本振产生电路的复杂度和功耗。由本振重叠引起的串扰问题通过CPL和THU端口之间的固有隔离(ISO)在拓扑上得到了缓解。此外，平衡输入网络不仅保留了N路混频器前置接收机的基于反射的带外(OOB)抑制机制，还实现了无反射设计。为了进一步提高过渡带滚降和带外抑制，在通带两侧引入了两对传输零点。第一对近端传输零点由改进的阻塞器消除技术产生，而第二对则由LC谐振腔引入。得益于平衡输入网络和改进的阻塞器消除技术，输入匹配和带外抑制均与开关尺寸解耦，使得可以使用小尺寸开关，从而实现高LO至RF隔离度。文中提出了两种接收机版本(设计1和设计2)：设计1不包含LC谐振腔，而设计2集成了LC谐振腔。两种设计均采用低成本130 nm CMOS SOI工艺制造，均实现了约40 dB/decade的过渡带滚降。在10-31 GHz范围内，设计1实现了7.3-10.3 dB的RF至BB转换增益，12.1-16.3 dB的双边带(DSB)噪声系数(NF)，2.15 dBm的阻塞器1 dB压缩点(B1dB)，11.3 dBm的带外输入参考三阶截断点(IIP3)，超过25 dB的带外抑制，以及38-56.5 dB的LO至RF隔离度。在10-30 GHz范围内工作，设计2表现出7.7-10.7 dB的RF至BB转换增益，11.9-16.2 dB的DSB噪声系数...

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