混频器的利记博彩app

专利名称：混频器的利记博彩app
混频器
术领域
本发明涉及一种混频器，特别是涉及仅有单一混频单元而兼具升频混频功能及降频混频功能的一种混频器。
背景技术：
在通信装置中，无论是在传送射频信号或是接收射频信号时，都需要混频器 (Mixer)来对射频信号进行混频处理，例如将中频信号升频为较高载波频率的射频信号， 或将由天线单元接收的射频信号降频为中频信号或基带信号，以利后续的信号处理。举例而言，在传送由基带处理单元的信号源产生的基带信号时，会先将此基带信号藉由升频混频器(Up Converter)来与本地振荡信号进行混频，使得所述基带信号可以升频至射频信号。然后，再将此射频信号传送至例如功率放大器的组件来进行放大，或是直接传送此射频信号至天线来进行发送。另一方面，在天线接收射频信号后，可以经由降频混频器(Down Converter)来将此射频信号与本地振荡信号进行混频，以将此射频信号降频至中频信号或基带信号，再将此基带信号经由例如基带信号单元来进行后续的信号处理。
一般而言，升频混频器和降频混频器是用两组不同的电路组件来实现，通常两组混频器占用相当大的电路面积，且各自须接收本地端振荡信号，因此通常本地端振荡器有较高的功率消耗。发明内容
基于前述问题，本发明提供一种混频器，仅利用单一混频单元来实现有升频混频以及降频混频的功能，因而有效地减少通信装置的电路面积，并进而降低整体通信装置的制造成本。
根据本发明的一实施例，本发明提供一种混频器。所述混频器包括基带信号处理单元、射频信号处理单元以及混频单元。基带信号处理单元用以接收或产生基带信号。所述射频信号处理单元用以处理或输出射频信号。所述混频单元耦接基带信号处理单元以及射频信号处理单元，并依据控制信号选择操作于升频模式或降频模式。另外，当混频器操作于升频模式时，所述混频单元将基带信号与本地振荡信号混频以产生射频信号，并输出射频信号至射频信号处理单元。此外，当混频器操作于降频模式时，所述混频单元将射频信号与本地振荡信号混频以产生基带信号，并输出基带信号至基带信号处理单元。
根据本发明的另一实施例，本发明提供一种混频器。所述混频器包括基带信号处理单元、射频信号处理单元、第一差分对以及第二差分对。所述第一差分对以及第二差分对皆耦接基带信号处理单元以及射频信号处理单元，并依据控制信号选择进行升频混频处理或降频混频处理。另外，当所述混频器操作于升频模式时，第一与第二差分对共同将基带信号与本地振荡信号进行升频混频处理，以产生射频信号，并输出射频信号至射频信号处理单元。此外，当所述混频器操作于降频模式时，所述第一与第二差分对共同将射频信号与本地振荡信号进行降频混频处理，以产生基带信号，并输出基带信号至基带信号处理单元。
基于上述，本发明的实施例提供混频器，其仅有单一混频单元用来依据混频器所在的通信装置的控制单元提供的控制信号来调整为升频模式或降频模式。当所述混频器操作于升频模式时，其混频单元可将基带信号处理单元输出的基带信号与本地振荡信号进行升频混频处理，升频此基带信号为射频信号，再输出此射频信号至下一阶射频信号处理单元进行后续处理。当所述混频器操作于降频模式时，其混频单元可将射频信号处理单元输出的射频信号与本地振荡信号进行降频混频处理，降频此射频信号为基带信号，再输出此基带信号至下一阶基带信号处理单元进行后续处理。由于升频混频及降频混频使用了同一混频器组件，因此减少混频器占用的电路面积与制造成本。
为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。


图I是本发明的一实施例的一种混频器的功能方块图。
图2A是本发明的一实施例所绘示将混频器操作于升频模式的示意图。
图2B是根据本发明的一实施例所绘示将混频器操作于降频模式的示意图。
图3是本发明的一实施例的一种混频器的示意图。
图4A是根据本发明的一实施例所绘示将混频器操作于降频模式的示意图。
图4B是根据本发明的一实施例所绘示将混频器操作于升频模式的示意图。
图5是本发明的一实施例的一种混频器的功能方块图。
图6是本发明的一实施例的一种混频器的功能方块图。
图7是本发明的一实施例的一种混频器的示意图。
具体实施方式
图I是本发明的一实施例的一种混频器的功能方块图。请参照图1，混频器10包括基带信号处理单元110、射频信号处理单元120以及混频单元130。基带信号处理单元110 用以接收或产生基带信号BB。射频信号处理单元120用以处理或输出射频信号RF。混频单元130耦接于基带信号处理单元110以及射频信号处理单元120，并依据控制信号CS选择操作于升频模式或是降频模式。简言之，本发明的多个实施例提供聚合(merge)现有射频电路技术中的升频混频器与降频混频器为单一个混频器组件，并经由控制单元来调整此单一个混频器组件操作于升频模式或是降频模式。
控制信号CS可由混频器10所设置的通信装置(未绘示于图I)的控制单元14(此即，相对于混频器10的外部控制单元)来发送至基带信号处理单元110。控制单元14对应于通信系统目前的传送/接收操作来调整混频器10中的组件操作情形。控制单元14可以具有判断通信系统是处于传送或是接收状态的组件，因而可根据传送/接收状态而对应地发送控制信号CS，但本发明的可实施方式不限定于上述，还可以由控制单元14接收通信协议堆栈单元的上层通信协议层的判断结果，产生控制信号CS来调整混频器10操作于升频模式或是降频模式。
控制信号CS可以根据预设的时间序列来对应地调整混频器10的操作模式。举例而言，当混频器10应用在使用时分双工(Time Division Duplex,TDD)的通信装置(例如手机以及基站等)时，由于所述通信装置在每个时隙(timeslot)中的传送/接收行为是根据预定的排程来进行，此时控制信号CS可依据通信装置在每个时隙中所要进行的传送行为/ 接收行为来将混频器10调整为升频模式/降频模式。
请继续参照图1，当控制信号CS将混频单元130调整为升频模式时，混频单元130 会将所接收的基带信号BB与本地振荡信号LO进行混频，以产生射频信号RF，并输出射频信号RF至射频信号处理单元120。本地振荡信号LO由混频器10所设置的通信装置的射频前端电路的振荡单元(未绘示于图I)产生，在此不详述说明其技术内容。另一方面，当控制信号CS将混频单元130调整为降频模式时，混频单元130会将所接收的射频信号RF与本地振荡信号LO进行混频，以产生基带信号BB，并输出基带信号BB至基带信号处理单元110。
由于混频器10具有可操作于升频模式/降频模式的特性，因此基带信号处理单元 110以及射频信号处理单元120可以个别包括同时用于传送与接收对应信号的组件，以因应于混频器10的操作模式而调整其组件的操作情形。
举例而言，基带信号处理单元110可以同时包括例如产生基带信号的信号产生单元(未绘示于图I)以及处理已接收射频信号的对应基带信号的信号处理单元(未绘示于图I)。另外，当混频器10操作于升频模式时，基带信号处理单元110可将基带信号产生单元输出的基带信号经由混频单元130升频到发射频段，即产生射频信号。当混频器10操作于降频模式时，基带信号处理单元110可将混频器经由降频射频信号所产生的基带信号， 经由对应的基带处理组件进行后续的信号处理。
另一方面，射频信号处理单元120可以包括对天线单元(未绘示)接收的射频信号进行滤波处理的带通滤波器(Bandpass Filter)和/或对已接收射频信号进行增益处理的低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA)。然而,本发明的可实施方式不限定于上述，射频信号处理单元120也可以包括对将要传送的射频信号进行信号增益的功率放大器 (Power Amplifier, PA)。另外，当混频器10操作于升频模式时,射频信号处理单元120可经由天线来发送混频器10输出的射频信号，或对混频器10输出的射频信号进行后续处理。 此外，当混频器10操作于降频模式时，射频信号处理单元120可将天线单元所接收的射频信号经过例如带通滤波器的滤波和/或低噪声放大器的信号增益处理后，再经由混频单元 130降频此射频信号为基带信号，由基带信号处理单元110进行后续处理。
值得注意的是，在基带信号处理单元110以及射频信号处理单元120中所包括的用于传送/接收的组件可以根据控制信号CS来调整其运作情形。举例而言，当控制信号 CS调整混频器10操作于升频模式时，基带信号处理单元110中的基带信号产生组件即出于致能(Enable)状态，而基带信号处理单元110中用于接收基带信号的对应组件即被禁能 (Disable)。另一方面，当控制信号CS调整混频器10操作于降频模式时，基带信号处理单元110中用于接收基带信号的对应组件即被致能，而基带信号处理单元110中的基带信号产生组件即被禁能。熟悉本领域技艺者应当知晓，上述包括于基带信号处理单元110以及射频信号处理单元120中的信号产生/传送信号/接收信号/信号处理组件仅用以举例说明，而本发明的实施方式并不以此为限。
由于混频器10可根据基带信号处理单元110或射频信号处理单元120产生的信号，选择操作于升频模式以及降频模式，使得混频器10所设置的通信装置不需要在传送射频信号以及接收射频信号时使用不同的混频器组件来分别完成升频混频以及降频混频的操作，因而可以节省整体电路面积以及降低制造成本。
另外，射频信号处理单元120还可以包括例如电感电容振荡器(LC Tank)的射频电路负载。经由适当的电路设计，混频器10可在操作于升频模式与操作于降频模式时共享同一组射频电路负载，因而可以进一步减少整体所需电路面积以及降低制造成本。
图2A是根据本发明的一实施例所绘示将混频器操作于升频模式的示意图。在本实施例中，混频器20中的混频单元230可以包括第一差分对231、第二差分对232、第三差分对233以及第四差分对234，其皆耦接于基带信号处理单元210以及射频信号处理单元 220。本领域的技术人员可知，第一差分对231、第二差分对232也可称为切换对(Switch Pair)。另外，第一差分对231、第二差分对232、第三差分对233以及第四差分对234可组成四组件组成的切换组件(或简称为Switch Quad)。
在本实施例中，本地振荡信号LO可以包括第一振荡信号L0_1以及第二振荡信号 L0_2,且第一振荡信号L0_1与第二振荡信号L0_2的相位相差90度。此即,第一振荡信号 L0_1与第二振荡信号L0_2彼此正交。基带信号BB可以包括第一分量(component)基带信号BB_1以及第二分量基带信号BB_2，且第一分量基带信号BB_1与第二分量基带信号BB_2 的相位相差90度。此即，第一分量基带信号BB_1与第二分量基带信号BB_2彼此正交。射频信号RF可以包括第一分量射频信号RF_1以及第二分量射频信号RF_2，且第一分量射频信号RF_1与第二分量射频信号RF_2的相位相差180度。此即，第一分量射频信号RF_1与第二分量射频信号RF_2互为反相。
基带信号处理单元210可以包括第一差分电流源211以及第二差分电流源213。 第一差分电流源211以及第二差分电流源213可视为等效于混频器20所设置的通信装置的前一阶基带电路，所述前一阶基带电路可以包括产生基带信号的组件，在此不详细说明。 第一差分电流源211以及第二差分电流源213在升频模式中被致能，用以分别产生第一分量基带信号BB_1以及第二分量基带信号BB_2。
在本实施例的升频模式中，第一差分对231与第二差分对232可以共同将第一振荡信号L0_1与第一分量基带信号BB_1混频以产生第一分量射频信号RF_1，然后输出第一分量射频信号RF_1至射频信号处理单元220。另外，第三差分对233与第四差分对234可以共同将第二振荡信号L0_2与第二分量基带信号BB_2混频以产生第二分量射频信号RF_2， 然后输出第二分量射频信号RF_2至射频信号处理单元220。
图2B是根据本发明的一实施例所绘示将混频器操作于降频模式的示意图。在本实施例中，基带信号处理单元210可以包括第一缓冲器212以及第二缓冲器214。在所述降频模式中，第一差分对231与第二差分对232可以共同将第一振荡信号L0_1与第一分量射频信号RF_1混频以产生第一分量基带信号BB_1，并输出第一分量基带信号BB_1至基带信号处理单元210的第一缓冲器212。另一方面，第三差分对233与第四差分对234可以共同将第二振荡信号L0_2与第二分量射频信号RF_2混频以产生第二分量基带信号BB_2，并输出第二分量基带信号BB_2至基带信号处理单元210的第二缓冲器214。
第一缓冲器212以及第二缓冲器214可依据控制信号CS将混频器200调整为操作于降频模式时而被致能，用以分别接收第一分量基带信号BB_1以及第二分量基带信号 BB_2,以及对第一分量基带信号BB_1以及第二分量基带信号BB_2进行后续的信号处理。
图3是本发明的一实施例的一种混频器的示意图。基带信号处理单元310可以包括第一电流源311_1、第二电流源311_2、第三电流源313_1、第四电流源313_2、第一缓冲器 212以及第二缓冲器214，其皆可随着混频器30的操作模式而调整其运作情形。
在本实施例中，第一振荡信号L0_1可以包括第一差分振荡信号LOl以及第二差分振荡信号L02，第二振荡信号L0_2可以包括第三差分振荡信号L03以及第四差分振荡信号 L04，其中第一差分振荡信号LOl以及第二差分振荡信号L02的相位相差180度，并且第三差分振荡信号L03以及第四差分振荡信号L04的相位相差180度，且第一差分震荡信号LOl 与第三差分震荡信号L03可以相差90°。举例而言，当第一差分振荡信号LOl的相位为O 度时，第二差分振荡信号L02的相位则可以是180度，第三差分振荡信号L03的相位则可以是90度(或270度)，第四差分振荡信号L04的相位则可以是与第三差分振荡信号L03相差180度的270度(或90度)。
另外，第一分量基带信号BB_1可以包括第一差分基带信号BBl以及第二差分基带信号BB2，第二分量基带信号BB_2可以包括第三差分基带信号BB3以及第四差分基带信号 BB4，其中第一差分基带信号BBl以及第二差分基带信号BB2的相位相差180度，并且第三差分基带信号BB3以及第四差分基带信号BB4的相位相差180度，且第一差分基带信号BBl 与第三差分基带信号BB3可以相差90°。举例而言，当第一差分基带信号BBl的相位为O 度时，第二差分基带信号BB2的相位则可以是180度，第三差分基带信号BB3的相位则可以是90度(或270度)，第四差分基带信号BB4的相位则可以是与第三差分基带信号BB3相差180度的270度(或90度)。
当混频器30操作于降频模式时，第一缓冲器212以及第二缓冲器214根据控制信号CS被致能，因此第一缓冲器212接收第一差分对331以及第一差分对332降频第一分量射频信号RF_1所产生的第一差分基带信号BBl以及第二差分基带信号BB2。第二缓冲器 214接收第三差分对333以及第四差分对334降频第二分量射频信号RF_2所产生的第三差分基带信号BB3以及第四差分基带信号BB4。
当混频器30操作于升频模式时，第一缓冲器212以及第二缓冲器214根据控制信号CS被禁能，因此第一差分对331以及第二差分对332分别从第一电流源311_1与第二电流源311_2接收第一差分基带信号BBl以及第二差分基带信号BB2。另外，第三差分对333 以及第四差分对334分别从第三电流源311_3与第四电流源311_4接收第三差分基带信号 BB3以及第四差分基带信号BB4。
在本实施例中，第一差分对331包括第一晶体管Ml以及第二晶体管M2。第一晶体管Ml具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接至射频信号处理单元220的第一端，用以接收或输出第一分量射频信号RF_1，其第二端耦接至第一缓冲器212的第一输入端或第一电流源311_1，用以接收或输出第一差分基带信号BB1，且其控制端用以接收第一差分振荡信号LOl。第二晶体管M2具有第一端、第二端与控制端，第二晶体管M2的第一端耦接至第一晶体管Ml的第一端，用以接收或输出第一分量射频信号RF_1，其第二端耦接至第一缓冲器212的第二输入端或第二电流源311_2，用以接收或输出第二差分基带信号BB2，且其控制端用以接收第二差分振荡信号L02。
第二差分对332包括第三晶体管M3以及第四晶体管M4。第三晶体管M3具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接至射频信号处理单元220的第二端，用以接收或输出第二分量射频信号RF_2，其第二端耦接第一晶体管Ml的第二端，用以接收或输出第一差分基带信号BB1，且其控制端用以接收第二差分振荡信号L02。第四晶体管M4具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接第三晶体管M3的第一端，用以接收或输出第二分量射频信号 RF_2，其第二端耦接第二晶体管M2的第二端，用以接收或输出第二差分基带信号BB2，且其控制端用以接收第一差分振荡信号LOl。
第三差分对333包括第五晶体管M5以及第六晶体管M6。第五晶体管M5具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接至射频信号处理单元220的第一端，用以接收或输出第一分量射频信号RF_1，其第二端耦接至第二缓冲器214的第一输入端或第三电流源313_1 用以接收或输出第三差分基带信号BB3，且其控制端用以接收第三差分振荡信号L03。第六晶体管M6具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接第五晶体管M5的第一端，用以接收或输出第一分量射频信号RF_1，其第二端耦接至第二缓冲器214的第二输入端或第四电流源313_2，用以接收或输出第四差分基带信号BB4，且其控制端用以接收第四差分振荡信号 L04。
第四差分对334包括第七晶体管M7以及第八晶体管M8。第七晶体管M7具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接至射频信号处理单元220的第二端，用以接收或输出第二分量射频信号RF_2，其第二端耦接第五晶体管M5的第二端，用以接收或输出第三差分基带信号BB3，且其控制端用以接收第四差分振荡信号L04。第八晶体管M8具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接第七晶体管M7的第一端，用以接收或输出第二分量射频信号 RF_2，其第二端耦接第六晶体管M6的第二端，用以接收或输出第四差分基带信号BB4，且其控制端用以接收第三差分振荡信号L03。
图4A是根据本发明的一实施例所绘示将混频器40操作于降频模式的示意图。在本实施例中，第一缓冲器212可以包括第一转阻放大器TIA1、电阻Rl以及电阻R2。第一转阻放大器TIAl的第一输入端耦接至第一差分对331，其第二输入端耦接至第二差分对332， 其接收第一分量基带信号BB_1。亦即，第一缓冲器212的第一输入端接收第一差分基带信号BBl，而第一缓冲器212的第二输入端接收第二差分基带信号BB2。电阻Rl与电阻R2分别并联耦接在第一转阻放大器TIAl的输入端与输出端之间。
第二缓冲器214可以包括第二转阻放大器TIA2、电阻R3以及电阻R4。第二转阻放大器TIA2的第一输入端耦接至第三差分对333，其第二输入端耦接至第四差分对334，接收第二分量基带信号BB_2。亦即，第二缓冲器214的第一输入端接收第三差分基带信号BB3， 而第二缓冲器214的第二输入端接收第四差分基带信号BB4。电阻R3与电阻R4分别并联耦接在第二转阻放大器TIA2的输入端与输出端之间。
在本实施例中的降频模式中，第一缓冲器212以及第二缓冲器214可依据控制信号CS的控制而被致能，用来接收第一分量基带信号BB_1以及第二分量基带信号BB_2。
图4B是根据本发明的一实施例所绘示将混频器40操作于升频模式的示意图。与图4A所绘示的实施例相较之下，在本实施例中的升频模式中，第一缓冲器212与第二缓冲器214可依据控制信号CS而被禁能，因而使得第一转阻放大器TIAl以及第二转阻放大器 TIA2被禁能。当第一转阻放大器TIAl以及第二转阻放大器TIA2被禁能时，电阻Rl、R2、 R3、R4皆处于断路状态。另外，当混频器40操作在升频模式中，第一电流源311_1、第二电流源311_2、第三电流源313_1以及第四电流源313_2可视为分别等效产生或提供第一差分基带信号BB1、第二差分基带信号BB2、第三差分基带信号BB3以及第四差分基带信号BB4的基带电路组件。
图5是根据本发明的一实施例的一种混频器的功能方块图。请参照图5，混频器50 包括基带信号处理单元510、射频信号处理单元520、第一差分对531以及第二差分对532。 与图2A的实施例比较，混频器50仅具有两组差分对，而前述具有四组差分对的混频器实施方式可能有利于抵销本地振荡信号LO的共模噪声(common-mode noise)。另外,基带信号处理单元510以及射频信号处理单元520可分别参照图2A的实施例中的基带信号处理单元210以及射频信号处理单元2 20，在此不再重述其技术内容。第一差分对531以及第二差分对532皆耦接于基带信号处理单元510以及射频信号处理单元520，并依据控制信号 CS’ (由混频器50外部的控制单元54所发送)选择进行升频混频或降频混频处理。
当混频器50操作于升频模式时，第一差分对531以及第二差分对532共同将基带信号BB’与本地振荡信号L0’混频以产生射频信号RF’，然后将射频信号RF’输出至射频信号处理单元520进行后续处理。本地振荡信号LO由混频器50所设置的通信装置的射频前端电路的振荡单元(未绘示于图1)产生，在此不详述说明其技术内容。另一方面，当混频器50操作于降频模式时，第一差分对531以及第二差分对532共同将射频信号RF’与本地振荡信号L0’混频以产生基带信号BB’，然后将基带信号BB’输出至基带信号处理单元510 进行后续处理。
与图2A及图2B的实施例相比较之下，本实施例中仅有两组差分对(亦即第一差分对531以及第二差分对532)，仍可使混频器50具有升频混频以及降频混频的功能，因而可进一步节省电路面积以及降低制造成本。
图6是本发明的一实施例的一种混频器的功能方块图。在本实施例中，本地振荡信号L0’包括第一差分振荡信号L0_1’以及第二差分振荡信号L0_2’，基带信号BB’包括第一分量基带信号ΒΒ_Γ以及第二分量基带信号ΒΒ_2’，且射频信号RF’包括第一分量射频信号RF_1’以及第二分量射频信号RF_2’。另外，第一差分振荡信号L0_1’与第二差分振荡信号L0_2’的相位相差90度，而第一分量基带信号ΒΒ_Γ与第二分量基带信号ΒΒ_2’的相位相差90度，且第一分量射频信号RF_1’与第二分量射频信号RF_2’的相位相差180度。
当混频器60操作于升频模式时,第一差分对631将第一差分振荡信号L0_1’与第一分量基带信号ΒΒ_Γ混频以产生第一分量射频信号RF_1’ ；第二差分对632将第二差分振荡信号L0_2’与第二分量基带信号BB_2’混频以产生第二分量射频信号RF_2’。
当混频器60操作于降频模式时,第一差分对631将第一差分振荡信号L0_1’与第一差分射频信号RF_1’混频以产生第一差分基带信号ΒΒ_Γ ;第二差分对632将第二差分振荡信号L0_2’与第二差分射频信号RF_2’混频以产生第二差分基带信号BB_2’。
图7是本发明的一实施例的一种混频器的示意图。在混频器70的实施例中，第一差分振荡信号L0_1’包括第一差分振荡信号L01’以及第二差分振荡信号L02’。第二差分振荡信号L0_2’包括第三差分振荡信号L03’以及第四差分振荡信号L04’。第一分量基带信号ΒΒ_Γ包括第一差分基带信号ΒΒΓ以及第二差分基带信号ΒΒ2’。第二分量基带信号 ΒΒ_2’包括第三差分基带信号ΒΒ3’以及第四差分基带信号ΒΒ4’。另外，第一差分振荡信号 L01’与第二差分振荡信号L02’的相位相差180度。第三差分振荡信号L03’与第四差分振荡信号L04’的相位相差180度。第一差分基带信号ΒΒΓ与第二差分基带信号BB2’的相位相差180度。第三差分基带信号BB3’以及第四差分基带信号BB4’的相位相差180度。
在本实施例中，基带信号处理单元610包括第一电流源711_1、第二电流源711_2、 第三电流源713_1、第四电流源713_2、第一缓冲器712以及第二缓冲器714，其操作方式与技术内容可参考前述各实施例，在此不再赘述。
第一差分对731可以包括第一晶体管Ml’以及第二晶体管M2’。第一晶体管Ml’ 具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接至射频信号处理单元620的第一端用以接收或输出第一分量射频信号RF_1’，其第二端耦接至第一电流源711_1或第一缓冲器712的第一输入端用以接收或输出第一差分基带信号ΒΒΓ，其控制端用以接收第一差分振荡信号 L01’。第二晶体管M2’具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接第一晶体管Ml’的第一端，用以接收或输出第一分量射频信号RF_1’，其第二端耦接至第二电流源711_2或第一缓冲器712的第二输入端用以接收或输出第二差分基带信号BB2’，其控制端用以接收第二差分振荡信号L02’。
第二差分对732可以包括第三晶体管M3’以及第四晶体管M4’。第三晶体管M3’ 具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接至射频信号处理单元620的第二端用以接收或输出第二分量射频信号RF_2’，其第二端耦接至第三电流源713_1或第二缓冲器714的第一输入端用以接收或输出第三差分基带信号BB3’，且其控制端用以接收第三差分振荡信号 L03’。第四晶体管M4’具有第一端、第二端以及控制端，其第一端耦接第三晶体管M3’的第一端，用以接收或输出第二分量射频信号RF_2’，其第二端耦接至第四电流源713_2或第二缓冲器714的第二输入端用以接收或输出第四差分基带信号BB4’，且其控制端用以接收第四差分振荡信号L04’。
当混频器70操作于降频模式时，第一缓冲器712以及第二缓冲器714可依据控制信号CS的控制而被致能，用来接收第一分量基带信号BB_1 ’以及第二分量基带信号BB_2’。 此即，第一缓冲器712的第一端接收第一差分基带信号ΒΒΓ，其第二端接收第二差分基带信号BB2’ ；第二缓冲器712的第一端接收第三差分基带信号BB3’，其第二端接收第四差分基带信号BB4’。
当混频器70操作于升频模式时，第一缓冲器712以及第二缓冲器714可依据控制信号CS的控制而被禁能。因此，第一差分对731分别从第一电流源711_1与第二电流源 711_2接收第一差分基带信号ΒΒΓ与第二差分基带信号BB2’;第一差分对732分别从第三电流源713_1与第二电流源713_2接收第三差分基带信号BB3’与第四差分基带信号BB4’。
综上所述，本发明的实施例提供混频器，其仅具有单一混频单元依据外部的控制信号来调整为升频模式或降频模式。当所述混频器操作于升频模式时，其混频单元可将基带信号处理单元输出的基带信号与本地振荡信号进行升频混频处理，升频此基带信号为射频信号，再输出此射频信号至射频信号处理单元进行后续处理。当所述混频器操作于降频模式时，其混频单元可将下一阶射频信号处理单元输出的射频信号与本地振荡信号进行降频混频处理，降频此射频信号为基带信号，再输出此基带信号至下一阶基带信号处理单元进行后续处理。由于升频混频及降频混频使用同一个混频单元组件，因此可以减少混频器占用的电路面积，并降低具有此混频器的通信装置的制造成本。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可作若干的更动与润饰，故本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
权利要求
1.一种混频器，包括 基带信号处理单元，用以接收或产生基带信号； 射频信号处理单元，用以处理或输出射频信号；以及 混频单元，耦接该基带信号处理单元以及该射频信号处理单元，并依据控制信号选择操作于升频模式或降频模式； 其中，当该混频器操作于升频模式时，该混频单元将该基带信号与本地振荡信号混频以产生该射频信号，并输出该射频信号至该射频信号处理单元；当该混频器操作于降频模式时，该混频单元将该射频信号与该本地振荡信号混频以产生该基带信号，并输出该基带信号至该基带信号处理单元。
2.如权利要求I所述的混频器，其中 该本地振荡信号包括第一振荡信号以及第二振荡信号，其中该第一振荡信号与该第二振荡信号的相位相差90度，而该基带信号包括第一分量基带信号以及第二分量基带信号，该第一分量基带信号与该第二分量基带信号的相位相差90度，且该射频信号包括第一分量射频信号以及第二分量射频信号，该第一分量射频信号与该第二分量射频信号的相位相差180度。
3.如权利要求2所述的混频器，其中该混频单元包括第一差分对、第二差分对、第三差分对与四差分对，都耦接该基带信号处理单元以及该射频信号处理单元，其中，在该升频模式中， 该第一差分对与该第二差分对共同将该第一振荡信号与该第一分量基带信号混频以产生该第一分量射频信号；以及 该第三差分对与该第四差分对共同将该第二振荡信号与该第二分量基带信号混频以产生该第二分量射频信号。
4.如权利要求3所述的混频器，其中，在该降频模式中， 该第一差分对与该第二差分对共同将该第一振荡信号与该第一分量射频信号混频以产生该第一分量基带信号，并输出该第一分量基带信号至该基带信号处理单元的第一缓冲器；以及 该第三差分对与该第四差分对共同将该第二振荡信号与该第二分量射频信号混频以产生该第二分量基带信号，并输出该第二分量基带信号至该基带信号处理单元的第二缓冲器。
5.如权利要求4所述的混频器,其中，该第一振荡信号包括一第一差分振荡信号以及一第二差分振荡信号，该第一差分振荡信号与该第二差分振荡信号的相位相差180度，且该第一分量基带信号包括第一差分基带信号以及第二差分基带信号，该第一差分基带信号以及该第二差分基带信号的相位相差180度，该第一差分对包括 第一晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端用以接收或输出该第一分量射频信号，其第二端用以接收或输出该第一差分基带信号，且其控制端用以接收该第一差分振荡信号；以及 第二晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接该第一晶体管的第一端，用以接收或输出该第一分量射频信号，其第二端用以接收或输出该第二差分基带信号，且其控制端用以接收该第二差分振荡信号。
6.如权利要求5所述的混频器，其中，该第二差分对包括 第三晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端用以接收或输出该第二分量射频信号，其第二端耦接该第一晶体管的第二端，用以接收或输出该第一差分基带信号，且其控制端用以接收该第二差分振荡信号；以及 第四晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接该第三晶体管的第一端，用以接收或输出该第二分量射频信号，其第二端耦接该第二晶体管的第二端，用以接收或输出该第二差分基带信号，且其控制端用以接收该第一差分振荡信号。
7.如权利要求4所述的混频器，其中该第二差分振荡信号包括第三差分振荡信号以及第四差分振荡信号，该第三与该第四差分振荡信号的相位相差180度，且该第二分量基带信号包括第三差分基带信号以及第四差分基带信号，该第三与该第四差分基带信号的相位相差180度，该第三差分对包括 一第五晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端用以接收或输出该第一分量射频信号，其第二端用以接收或输出该第三差分基带信号，且其控制端用以接收该第三差分振荡信号；以及 一第六晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接该第五晶体管的第一端，用以接收或输出该第一分量射频信号，其第二端用以接收或输出该第四差分基带信号，且其控制端用以接收该第四差分振荡信号。
8.如权利要求7所述的混频器，其中，该第四差分对包括 第七晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端用以接收或输出该第二分量射频信号，其第二端耦接该第五晶体管的第二端，用以接收或输出该第三差分基带信号，且其控制端用以接收该第四差分振荡信号；以及 第八晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接该第七晶体管的第一端，用以接收或输出该第二分量射频信号，其第二端耦接该第六晶体管的第二端，用以接收或发射该第四差分基带信号，且其控制端用以接收该第三差分振荡信号。
9.如权利要求4所述的混频器，其中该第一缓冲器包括 第一转阻放大器，耦接至该第一与该第二差分对，其输入端接收该第一分量基带信号，其中，当该混频器操作于该升频模式时，该第一转阻放大器依据该控制信号被禁能；以及 至少一电阻，耦接于该第一转阻放大器的该接收端与输出端。
10.如权利要求4所述的混频器，其中该第二缓冲器包括 第二转阻放大器，耦接至该第三与该第四差分对，其输入端接收该第二分量基带信号，其中，当该混频器操作于该升频模式时，该第二转阻放大器依据该控制信号被禁能；以及 至少一电阻，耦接于该第二转阻放大器的该接收端与输出端。
11.一种混频器，包括 基带信号处理单元，用以接收或产生基带信号； 射频信号处理单元，用以处理或输出射频信号； 第一差分对与第二差分对，都耦接该基带信号处理单元以及该射频信号处理单元，并依据控制信号选择进行升频混频处理或降频混频处理；以及 其中，当该混频器操作于升频模式时，该第一与该第二差分对共同将该基带信号与本地振荡信号混频，以产生该射频信号，并输出该射频信号至该射频信号处理单元；以及当该混频器操作于降频模式时，该第一与该第二差分对共同将该射频信号与该本地振荡信号混频，以产生该基带信号，并输出该基带信号至该基带信号处理单元。
12.如权利要求11所述的混频器，其中该本地振荡信号包括第一振荡信号以及第二振荡信号，而该基带信号包括第一分量基带信号以及第二分量基带信号，且该射频信号包括第一分量射频信号以及第二分量射频信号，其中，在该升频模式中， 该第一差分对将该第一振荡信号与该第一分量基带信号混频以产生该第一分量射频信号；以及 该第二差分对将该第二振荡信号与该第二分量基带信号混频以产生该第二分量射频信号。
13.如权利要求12所述的混频器，其中，在该降频模式中， 该第一差分对将该第一振荡信号与该第一分量射频信号混频以产生该第一分量基带信号，并输出该第一分量基带信号至该基带信号处理单元；以及 该第二差分对将该第二振荡信号与该第二分量射频信号混频以产生该第二分量基带信号，并输出该第二分量基带信号至该基带信号处理单元。
14.如权利要求13所述的混频器，其中，该第一振荡信号与该第二振荡信号的相位相差90度，该第一分量基带信号与该第二分量基带信号的相位相差90度，以及该第一分量射频信号与该第二分量射频信号的相位相差180度。
15.如权利要求13所述的混频器，其中，该第一振荡信号包括第一差分振荡信号以及第二差分振荡信号，且该第一分量基带信号包括第一差分基带信号以及第二差分基带信号，而该第一差分对包括 第一晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端用以接收或输出该第一分量射频信号，其第二端用以接收或输出该第一差分基带信号，且其控制端用以接收该第一差分振荡信号；以及 第二晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接该第一晶体管的第一端，用以接收或输出该第一分量射频信号，其第二端用以接收或输出该第二差分基带信号，且其控制端用以接收该第二差分振荡信号。
16.如权利要求15所述的混频器，其中，该第二振荡信号包括第三差分振荡信号以及第四差分振荡信号，且该第二分量基带信号包括第三差分基带信号以及第四差分基带信号，其中，该第二差分对包括 一第三晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端用以接收或输出该第二分量射频信号，其第二端用以接收或输出该第三差分基带信号，且其控制端用以接收该第三差分振荡信号；以及 一第四晶体管，具有第一端、第二端与控制端，其第一端耦接该第三晶体管的第一端，用以接收或输出该第二分量射频信号，其第二端用以接收或输出该第四差分基带信号，且其控制端用以接收该第四差分振荡信号。
17.如权利要求15所述的混频器，其中，该第一差分振荡信号与该第二差分振荡信号的相位相差180度，且该第一差分基带信号以及该第二差分基带信号的相位相差180度。
18.如权利要求16所述的混频器，其中，该第三差分振荡信号与该第四差分振荡信号的相位相差180度，且该第三差分基带信号以及该第四差分基带信号的相位相差180度。
全文摘要
一种混频器，包括基带信号处理单元、射频信号处理单元以及混频单元。基带信号处理单元接收或产生基带信号。射频信号处理单元处理或输出射频信号。混频单元耦接基带信号处理单元以及射频信号处理单元，并依据控制信号选择操作于升频模式或降频模式。另外，当混频器操作于升频模式时，混频单元将基带信号与本地振荡信号混频以产生射频信号，并输出射频信号至射频信号处理单元。此外，当混频器操作于降频模式时，混频单元将射频信号与本地振荡信号混频以产生基带信号，并输出基带信号至基带信号处理单元。
文档编号H03D7/16GK102983813SQ20121042437
公开日2013年3月20日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者郭秉捷, 陈宪榖 申请人:美商威睿电通公司