實現(xiàn)功耗隨增益控制變化的上變頻器的制造方法
【專利說明】實現(xiàn)功耗隨増益控制變化的上變頻器
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及射頻發(fā)射裝置中的上變頻器，具體涉及一種實現(xiàn)功耗隨增益控制變化的上變頻器。
【背景技術】
[0003]上變頻器是射頻發(fā)射機中不可缺少是重要電路，其作用在于將低頻信號轉換成射頻信號，同時實現(xiàn)對發(fā)射通道的增益控制。
[0004]目前，在上變頻器中實現(xiàn)增益控制是采用在其負載上加入衰減器的方式來實現(xiàn)的，通過數(shù)字信號控制衰減器的開關來實現(xiàn)上變頻器的增益變化，如圖1所示。具體為，假設所有衰減器關閉，上變頻器初始增益為G、負載阻抗為R、衰減器I阻抗為R1、衰減器2阻抗為R2及衰減器N阻抗為Rn。則當衰減器I打開其他衰減器關閉時，上變頻器增益為G*R*R1/ (R1+R);當衰減器2打開其他衰減器關閉時，上變頻器增益為G*R*R2/ (R2+R);當衰減器N打開其他衰減器關閉時，上變頻器增益為G*R*Rn/ (Rn+R)。通過選擇不同衰減器的阻抗就可以完成對上變頻器增益進行控制。
[0005]現(xiàn)有方案的結構存在非常明顯的缺點:其增益控制是靠負載的變化實現(xiàn)的，這就導致在不同增益下上變頻器所消耗的電流是不變的，即在不同的增益下上變頻器的功耗是不變的，這種實現(xiàn)方法不利于上變頻器功耗的降低，而且還會造成發(fā)射系統(tǒng)的線性惡化。

【發(fā)明內容】

[0006]針對【背景技術】中所提及的問題，本發(fā)明提出通過一種實現(xiàn)功耗隨增益控制變化的上變頻器，目的在于實現(xiàn)在不同增益模式下上變頻器的電流不同，從而降低了上變頻混頻器在低增益模式下的功耗。
[0007]本發(fā)明所采用的技術方案如下:
一種實現(xiàn)功耗隨增益控制變化的上變頻器，包括
一電流控制器，具有獲取增益控制信號的若干輸入端，及產生電流輸出的若干輸出端，用于根據(jù)不同的增益控制信號對應輸出不同電流至電流偏置陣列；
一電流偏置陣列，由若干電流偏置電路組成，各電流偏置電路根據(jù)其所獲取的輸入電流產生若干路相同的偏置電流，所述偏置電流輸出至放大及本振開關陣列；
一放大及本振開關陣列，由若干放大及本振開關電路組成，各放大及本振開關電路的輸出端連接至負載；以及
與放大及本振開關陣列輸出端對應的一個或多個負載。
[0008]于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述電流控制器的各輸出端分別與電流偏置陣列的各電流偏置電路相對應，其根據(jù)增益控制信號擇一激活對應的電流偏置電路，所述各電流偏置電路與放大及本振開關陣列的各本振電路--對應。
[0009]于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述電流控制器連接外電路的電壓輸入與電流輸入，其包括N型電流鏡像對管M0、M1，由P型電流鏡像對管SO-SN組成的電流鏡像對管陣列，由開關Tl-TN組成的電流開關陣列，及濾波電容Cl、C2;
所述N型電流鏡像對管M0、M1的基極\柵極相連，構成鏡像電路結構；所述N型電流鏡像對管MO連接至所述外電路的電流輸入，N型電流鏡像對管Ml連接所述P型電流鏡像對管S0，所述N型電流鏡像對管M0、M1的基極\柵極由濾波電容Cl接地；
所述電流鏡像對象陣列中的P型電流鏡像對管SO-SN分別連接至所述外電路的電壓輸入，P型電流鏡像對管SO的基極\柵極與P型電流鏡像對管Sl-SN的基極\柵極分別相連，構成鏡像電路結構；于？型電流鏡像對管SO的基極\柵極與電壓輸入之間接有所述濾波電容C2 ；
所述電流鏡像對管Sl-SN分別與所述電流開關陣列的開關Tl-TN對應串聯(lián)，由所述增益控制信號控制各開關Tl-TN的通斷。
[0010]于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述電流偏置電路包括電流鏡像管Mn2，電流輸出管胞3^114^115^116，濾波電容Ccn及開關管Bbn，其中，η為電流偏置電路的編號；
所述電流鏡像管Μη2連接電流控制器的輸出端，其基極\柵極與電流輸出管Μη3、Μη4、Μη5、Μη6的基極\柵極分別相連，構成鏡像電路結構，各電流輸出管Μη3、Μη4、Μη5、Μη6分別產生偏置電流輸出；所述電流鏡像管Μη2的基極\柵極由濾波電容Ccn接地；
所述開關管Bbn為陣列選擇開關，連接于電流鏡像管Μη2的基極\柵極與地端之間，其由增益控制信號控制其通斷。
[0011 ] 于本發(fā)明的一個或多個實施例中，所述放大及本振開關電路具有接外電路的LO_I正輸入端、LO_I負輸入端，LO_Q正輸入端、LO_Q負輸入端，BB_I正輸入端、BB_I負輸入端，BB_Q正輸入端、BB_Q負輸入端，以及正輸出端與負輸出端，其包括開關管Cnl、Cn2、Cn3、Cn4、Cn5、Cn6、Cn7、Cn8，放大管 Anl、An2、An3、An4，和若干負反饋電阻 Rn ；
所述開關管Cnl —端連接所述正輸出端，另一端連接放大管Anl ;所述開關管Cn2 —端連接所述負輸出端，另一端連接放大管Anl ;所述開關管Cn3 —端連接所述正輸出端，另一端連接放大管An2 ;所述開關管Cn4 —端連接所述負輸出端，另一端連接放大管An2 ;所述開關管Cn5 —端連接所述正輸出端，另一端連接放大管An3 ;所述開關管Cn6 —端連接所述負輸出端，另一端連接放大管An3;所述開關管Cn7—端連接所述正輸出端，另一端連接放大管An4 ;所述開關管Cn8 —端連接所述負輸出端，另一端連接放大管An4 ；
所述開關管Cnl和Cn4的基極\柵極連接至所述LO_I正輸入端，所述開關管Cn2和Cn3的基極\柵極連接至所述LO_I負輸入端，所述開關管Cn5和CnS的基極\柵極連接至所述LO_Q正輸入端，所述開關管Cn6和Cn7的基極\柵極連接至所述LO_Q負輸入端；所述放大管Anl的基極\柵極連接至所述BB_I正輸入端，所述放大管An2的基極\柵極連接至所述BB_I負輸入端，所述放大管An3的基極\柵極連接至所述BB_Q負輸入端，所述放大管An4的基極\柵極連接至所述BB_Q正輸入端。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)越性體現(xiàn)在:通過不同的偏置電流電路、放大及放大及本振開關電路來實現(xiàn)對應不同增益模式下的偏置電流，即在高增益模式下采用大電流，而在低增益模式下采用小電流，這樣就可以實現(xiàn)上變頻器在不同增益模式下消耗的電流不同，即上變頻器在不同的增益模式下消耗的功耗不同，有利于上變頻器功耗的降低。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有的上變頻器的增益控制的實現(xiàn)框架示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的上變頻器的組成框架示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的電流控制器的實施電路。
[0016]圖4為本發(fā)明的電流偏置陣列中的電流偏置電路。
[0017]圖5為本發(fā)明的放大及本振開關陣列的放大及放大及本振開關電路。
【具體實施方式】
[0018]如下結合附圖，對本申請方案作進一步描述:
如圖2所示，一種實現(xiàn)功耗隨增益控制變化的上變頻器，包括一電流控制器，具有獲取增益控制信號的若干輸入端，及產生電流輸出的若干輸出端，用于根據(jù)不同的增益控制信號對應輸出不同電流至電流偏置陣列；
一電流偏置陣列，由若干電流偏置電路組成，各電流偏置電路根據(jù)其所獲取的輸入電流產生若干路相同的偏置電流，所述偏置電流輸出至放大及本振開關陣列；
一放大及本振開關陣列，由若干放大及本振開關電路組成，各放大及本振開關電路的輸出端連接至負載RL;以及
與放大及本振開關陣列輸出端對應的一個或多個負載RL。
[0019]所述電流控制器的各輸出端分別與電流偏置陣列的各電流偏置電路相對應，其根據(jù)增益控制信號擇一激活對應的電流偏置電路，所述各電流偏置電路與放大及本振開關陣列的各本振電路對應。
[0020]如圖3所示，所述電流控制器連接外電路的電壓輸入與電流輸入，其包括N型電流鏡像對管M0、M1，由P型電流鏡像對管SO-SN組成的電流鏡像對管陣列，由開關Tl-TN組成的電流開關陣列，及濾波電容Cl、C2;
所述N型電流鏡像對管M0、M1的基極\柵極相連，構成鏡像電路結構；所述N型電流鏡像對管MO連接至所述外電路的電流輸入，N型電流鏡像對管Ml連接所述P型電流鏡像對管S0，所述N型電流鏡像對管M0、M1的基極\柵極由濾波電容Cl接地；
所述電流鏡像對象陣列中的P型電流鏡像對管SO-SN分別連接至所述外電路的電壓輸入，P型電流鏡像對管SO的基極\柵極與P型電流鏡像對管Sl-SN的基極\柵極分別相連，構成鏡像電路結構；于？型電流鏡像對管SO的基極\柵極與電壓輸入之間接有所述濾波電容C2 ；
所述電流鏡像對管Sl-SN分別與所述電流開關陣列的開關Tl-TN對應串聯(lián)，由所述增益控制信號控制各開關Tl-TN的通斷。
[0021]于上述方案中，電流鏡像對管MO、Ml的作用在于將輸入電流I以同比例鏡像到P型電流鏡像對管陣列，鏡像所得的電流通過P型電流鏡像對管SO再以一定比例分別鏡像到P型電流鏡像對管Sl-SN中，其中，電流的鏡像比例與輸P型電流鏡像對管SO和Sl-SN的管子尺寸有關。
[0022]具體計算方法為:輸出電流In=輸入電流I*n/N，n/N為P型電流鏡像對管Sl-SN和SO尺寸的比值。
[0023]所述濾波電容Cl、C2濾除電流的高頻噪聲，得到低噪聲的輸出電流。
[0024]如圖4所示，所述電流偏置電路包括電流鏡像管Mn2，電流輸出管Mn3、Mn4、Mn5、Mn6，