一种巴伦以及一种混频器的制作方法

1.本发明涉及电路设计领域，尤其涉及一种巴伦以及包括该巴伦的混频器。


背景技术：

2.随着无线通信技术的飞速发展，混频器(mixer)的指标性能直接影响到整个收发系统的整体性能。作为收发机重要组成部分之一，对其性能的要求也越来越严苛。
3.混频器是依靠电路本身的非线性来完成频率转换功能的三端口器件。一般情况下，这三个端口分别被定义为输入端口、输出端口以及本振端口，当输入频率大于输出频率时，混频器为上变频混频器；当输入频率小于输出频率时，混频器为下变频混频器。
4.由于混频器的三个端口均需要输入差分信号，因此在本振端口和输入端口均需采用无源巴伦来将单端信号转化为差分信号。无源巴伦的输入信号和输出信号之间隔离度、稳定性和均衡性均影响着混频器甚至收发机的性能。
5.混频器中最常用的巴伦结构为marchand巴伦结构。图1示出了现有技术中的一种marchand巴伦结构。如图1所示，marchand巴伦结构包括第一线圈w1和第二线圈w2，其中第一线圈w1和第二线圈w2是指分别构成一条信号通路的两组线圈，该两组线圈的两端分别构成两个端口，共四个端口，如图1所示的端口p1、p2、p3和p4，其中，p1和p2为相互直通的两个端口，p3和p4为相互直通的两个端口。在接入混频器电路中时，该四个端口的其中之一作为信号输入端，该信号输入端直通的另一端口接地，剩余两个端口构成差分输出端。
6.在实际应用过程中，如图1所示的marchand巴伦结构中，差分输出端的幅度差和相位差随着负载阻抗的变化会产生较大的波动，影响巴伦特性的幅相平衡性。在双平衡无源混频器的应用中，本振差分输出端的幅相平衡性会影响混频器本振信号与射频信号以及本振信号与中频信号的隔离度。
7.同时，当混频器的输入功率增加时，混频核的端口阻抗会因大功率注入发生改变，从而导致巴伦的差分输出端的阻抗发生改变，进而影响巴伦自身的损耗以及差分输出端的幅相一致性，最终影响差分输出端的输出功率。
8.综上，巴伦的特性会影响混频器的线性度和隔离度，影响混频效果。
9.为解决前述问题，本发明提出一种巴伦以及一种使用该巴伦的混频器。


技术实现要素：

10.以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
11.根据本发明的一方面，提供了一种巴伦。
12.在一实施例中，巴伦包括相互耦合的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的中点构成所述巴伦的第一输入端，所述第二线圈的中点构成所述巴伦的第二输入端，所述第一
线圈的两端分别构成所述巴伦的第一输出端和第二输出端，所述第二线圈的两端分别构成所述巴伦的第三输出端和第四输出端，所述第三输出端和所述第四输出端分别为所述第一输出端和所述第二输出端的耦合端，所述第一输出端和所述第四输出端构成第一组差分输出端，所述第二输出端和第三输出端构成第二组差分输出端。
13.在一实施例中，所述第一输入端和所述第二输入端中的一者用于连接输入信号，所述第一输入端和所述第二输入端中的另一者接地，所述第一组差分输出端和所述第二组差分输出端中的一者用于输出差分信号，所述第一组差分输出端和所述第二组差分输出端中的另一者接地。
14.在一实施例中，所述第一线圈的中点将所述第一线圈分为相等的第一电感和第二电感，所述第二线圈的中点将所述第二线圈分为相等的第三电感和第四电感，所述第一电感与所述第三电感耦合，所述第二电感与所述第四电感耦合。
15.在一实施例中，所述第一线圈的中点将所述第一线圈分为相等的第一电感和第二电感，所述第二线圈的中点将所述第二线圈分为相等的第三电感和第四电感，所述第一电感与所述第三电感耦合和所述第四电感分别耦合，所述第二电感与所述第三电感耦合和所述第四电感分别耦合，以形成交叉耦合结构。
16.根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种混频器。所述混频器包括本振巴伦、混频核以及射频巴伦，所述本振巴伦的输入端连接本振信号，所述本振巴伦的差分输出端连接所述混频核的本振输入端，所述射频巴伦的输入端连接输入信号，所述射频巴伦的差分输出端连接所述混频核的射频输入端，所述本振巴伦和/或所述射频巴伦采用如前述任一实施例所述的巴伦。
17.在一实施例中，所述混频核包括首尾相连的四条混频支路，每条混频支路包括多个串联的二极管，四条混频支路依次首尾相连，四条混频支路的连接点分别构成第一混频点、第二混频点、第三混频点和第四混频点，所述第一混频点和所述第三混频点构成所述混频核的本振信号输入端，所述第二混频点和所述第四混频点构成所述混频核的输入信号端。
18.在一实施例中，每条混频支路包括四个串联的二极管。
19.在一实施例中，所述本振巴伦采用如前述任一实施例所述的巴伦。
20.在一实施例中，所述混频器为单端混频器，所述混频核包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的栅极和所述第二开关管的栅极构成所述本振输入端，所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极构成所述射频输入端，所述第一开关管的漏极和所述第二开关管的漏极连接以构成所述混频器的混频输出端。
21.在一实施例中，所述混频器为双平衡混频器，所述混频核包括对称设置的第三开关管和第四开关管以及对称设置的第五开关管和第六开关管，所述第三开关管的栅极和所述第五开关管的栅极构成一组所述本振输入端，所述第四开关管的栅极和所述第六开关管的栅极构成另一组所述本振输入端，所述第三开关管的源极和所述第四开关管的源极连接构成正极输入端，所述第五开关管的源极和所述第六开关管的源极连接构成负极输入端，所述正极输入端和所述负极输入端构成所述射频输入端，所述第三开关管的漏极和所述第四开关管的漏极连接以构成所述混频器的正极输出端，所述第五开关管的漏极和所述第六开关管的漏极连接以构成所述混频器的负极输出端，所述正极输出端和所述正极输出端构
成所述混频器的差分输出端。
22.本发明通过从巴伦的线圈中点输入信号，从两个线圈相对的两个端口输出差分信号，可提高巴伦的幅相一致性。通过在混频器中融入该种结构的巴伦，可提高混频器的线性度和隔离度；通过在本振巴伦和射频巴伦中设置电容或电感，进一步提高了隔离度，实现了对匹配阻抗和平衡性的调节；通过在射频巴伦的电感与第四混频点之间设置电容，可实现对三阶交调信号的尖峰频率的调整，可进一步提高匹配阻抗度和平衡性。
附图说明
23.在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本发明的上述特征和优点。
24.图1是根据现有技术绘示的一巴伦的电路结构示意图；
25.图2是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的巴伦的电路结构示意图；
26.图3是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的巴伦的连接方式示意图；
27.图4是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的巴伦的耦合关系示意图；
28.图5是根据本发明的一个方面绘示的一实施例中的巴伦的耦合关系示意图；
29.图6是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的混频器的模块框图；
30.图7是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的单平衡混频器的混频核的电路结构示意图；
31.图8是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的双平衡混频器的混频核的电路结构示意图；
32.图9是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的二极管混频器的混频核的电路结构示意图；
33.图10是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的混频器的电路结构示意图；
34.图11是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的混频器的电路结构示意图；
35.图12是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的混频器的电路结构示意图；
36.图13是根据本发明的另一个方面绘示的一实施例中的混频器的电路结构示意图。
具体实施方式
37.给出以下描述以使得本领域技术人员能够实施和使用本发明并将其结合到具体应用背景中。各种变型、以及在不同应用中的各种使用对于本领域技术人员将是容易显见的，并且本文定义的一般性原理可适用于较宽范围的实施例。由此，本发明并不限于本文中给出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。
38.在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的实践可不必局限于这些具体细节。换言之，公知的结构和器件以框图形式示出而没有详细显示，以避免模糊本发明。
39.除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。
40.注意，在使用到的情况下，标志左、右、前、后、顶、底、正、反、顺时针和逆时针仅仅
是出于方便的目的所使用的，而并不暗示任何具体的固定方向。事实上，它们被用于反映对象的各个部分之间的相对位置和/或方向。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“跨接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.注意，在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。
43.以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
44.根据本发明的一个方面，提供一种巴伦。巴伦是将单端传输变换为差分传输的变换结构，又称为平衡-不平衡变换器(balance-unbalance，英文合并缩写为balun，音译为巴伦)，可用于推挽放大器、宽带天线、平衡混频器、平衡倍频器及调制器、移相器以及任何需要在两条线路上传输幅度相等且相位相差180度的电路设计。对于巴伦而言，其差分输出端的两个端口的幅度和相位的一致性是非常重要的指标，通常被称为巴伦特性。
45.图2示出了一实施例中的巴伦的电路示意图。如图2所示，在该实施例中，该巴伦包括耦合的线圈w3和线圈w4，可视为包括6个端口。其中，线圈w3的两端及其中点构成其中3个端口，线圈w4的两端及其中点构成另外3个端口。其中，中点是指将一线圈分为感值相同的两个电感的点，即线圈w3可视为两个感值相等的电感l1和l2串联，线圈w4可视为两个感值相等的电感l3和l4串联，且电感l1、l2、l3和l4的感值均相等。则，线圈w3的两端构成两个输出端口v
out1
和v
out2
，线圈w3的中点构成输入端口v
in1
；线圈w4的两端构成两个输出端口v
out3
和v
out4
，线圈w4的中点构成输入端口v
in2
。其中，输出端口v
out1
和输出端口v
out3
为线圈w3和线圈w4的一组相邻端口，输出端口v
out2
和输出端口v
out4
为线圈w3和线圈w4的一组相邻端口，在端口定义过程中，将其中一组相邻端口的其中之一与另一组相邻端口中位于另一线圈上的端口设置为一组差分输出端，即输出端口v
out1
和输出端口v
out4
为其中一组差分输出端，输出端口v
out2
和输出端口v
out3
为另一组差分输出端。
46.较优地，线圈w3和线圈w4为微带线。
47.在具体应用中，输入端口v
in1
和输入端口v
in2
其中之一连接输入信号，以作为单端信号输入端口，另一者接地；两组差分输出端中的一者用于输出差分信号，以作为差分信号输出端口，另一组差分输出端接地。
48.图3示出了一具体实施例中的巴伦的电路连接示意图，如图3所示，输入端口v
in1
连接输入信号，输入端口v
in2
接地，输出端口v
out1
和输出端口v
out4
用于输出差分信号，输出端口v
out2
和输出端口v
out3
接地。
49.利用奇偶模等效分析方法对图3所示的巴伦进行分析，将输入端口v
in1
和输入端口v
in2
作为差分输入端，输出端口v
out1
和输出端口v
out4
作为差分输出端，可得，输出端口v
out1
和输出端口v
out4
在奇偶模信号叠加后幅值相同，相位相反，呈现巴伦特性，且与差分输出端的
负载阻抗无关，因此该巴伦的输出信号的巴伦特性可得到保证。同时，该巴伦的损耗取决于线圈自身的电阻损耗和耦合度，因此可在很宽的频带内满足巴伦特性。
50.可以理解，各个端口的接地方式可以是直接接地也可以是通过电容、电阻或电感来实现间接接地，但采用了该些器件的实施例中，可能会影响该结构的输出信号的驱动性和工作频带，适用于一些窄带的应用场景。
51.更进一步地，在巴伦特性的要求下，巴伦电路中的耦合关系可有多种实现方式。
52.图4示出了一实施例中的图2所示的巴伦的耦合关系示意图。如图4所示，电感l1和电感l3耦合，电感l2和电感l4耦合。
53.在图4所示的巴伦结构中，电感l1和电感l2可以是同一电感线圈中的不同线段，该电感线圈构成线圈w3；对应地，电感l3和电感l4可以是同一电感线圈中的不同线段，该电感线圈构成线圈w4。即线圈w3和线圈w4构成一组耦合关系。在该种实施方式中，线圈w3和线圈w4的中点是指对应绕线电感的物理中点。
54.在图4所示的巴伦结构中，电感l1和电感l2也可以是两个电感线圈，该两个电感线圈构成线圈w3；对应地，电感l3和电感l4也可以是两个电感线圈，该两个电感线圈构成线圈w4。即线圈w3和线圈w4构成两组耦合关系。在该种实施方式中，线圈w3和线圈w4的中点是指对应两个串联电感的连接点。
55.图5示出了另一实施例中的图2所示的巴伦的耦合关系示意图。如图5所示，巴伦采用交叉耦合结构。交叉耦合结构指其中一线圈中的任一一个电感与另一线圈中的两个电感分别耦合。如图5所示，电感l1与电感l3构成一组耦合关系，电感l1与电感l4构成一组耦合关系，电感l2与电感l3构成一组耦合关系，电感l2与电感l4构成一组耦合关系。在图5所示的巴伦结构中，电感l1、l2、l3和l4分别为一组线圈，该四组线圈交叉缠绕布线。
56.较优地，图4和图5中的线圈为微带线。
57.根据本发明的另一个方面，还提供一种混频器。
58.图6示出了本发明中的混频器的结构示意框图。如图6所示，混频器包括本振巴伦、射频巴伦和混频核。
59.本振巴伦的输入端连接本地振荡器以接收本振信号，即本振巴伦的输入端用于输入本振信号，本振巴伦用于将单端本振信号变换为差分本振信号，本振巴伦的差分输出端连接混频核的本振输入端，以将差分本振信号输入至混频核。
60.射频巴伦的输入端用于连接输入信号，射频巴伦用于将单端输入信号变换为差分输入信号，射频巴伦的差分输出端连接混频核的射频输入端，以将差分输入信号输入至混频核。
61.混频核用于将差分输入信号与差分本振信号进行混频，从而对输入信号进行频率迁移，产生对应的变频信号。当变频信号的频率大于输入信号时，该混频器实现上变频，当变频信号的频率小于输入信号时，该混频器实现下变频。
62.特别地，本振巴伦或射频巴伦可采用本发明前述任一实施例中的巴伦。即在具体实施例中，本振巴伦可采用本发明前述任一实施例中的巴伦，射频巴伦采用现有或将有的其他巴伦；或者，射频巴伦采用本发明前述任一实施例中的巴伦，本振巴伦采用现有或将有的其他巴伦；或者本振巴伦和射频巴伦均采用本发明前述任一实施例中的巴伦。
63.较优地，可将混频器中的本振巴伦设置为本发明所述的巴伦。
64.混频核可采用现有或将有的可实现频率迁移的无源变频电路。
65.图7示出了一实施例中的单端无源混频核电路。如图7所示，在该实施例中，混频核包括开关管m1和开关管m2。其中，开关管m1的栅极和开关管m2的栅极构成混频核的本振输入端v
lo-和v
lo+
，即用于与本振巴伦的差分输出端连接；开关管m1的源极和开关管m2的源极构成混频核的射频输入端v
rf+
和v
rf-，即用于与射频巴伦的差分输出端连接；开关管m1的漏极和开关管m2的漏极连接，以构成该混频核的输出端v
if
，该输出端为单端输出端，用于输出单端变频信号。
66.图8示出了一实施例中的双平衡无源混频核电路。如图8所示，在该实施例中，混频核包括对称设置的开关管m3和开关管m4、对称设置的开关管m5和开关管m6。其中，开关管m3的源极和开关管m4的源极连接，以构成正极输入端v
rf+
；开关管m5的源极和开关管m6的源极连接，以构成负极输入端v
rf-，正极输入端v
rf+
和负极输入端v
rf-组成射频输入端，即用于与射频巴伦的差分输出端连接；开关管m3的栅极和开关管m5的栅极构成混频核的一组本振输入端v
lo-和v
lo+
，用于与本振巴伦的差分输出端连接；开关管m4的栅极和开关管m6的栅极构成混频核的另一组本振输入端v
lo-和v
lo+
，用于与本振巴伦的差分输出端连接；开关管m3的漏极和开关管m5的漏极连接，以构成该混频核的正极输出端v
if+
；开关管m4的漏极和开关管m6的漏极连接，以构成该混频核的负极输出端v
if-，正极输出端v
if+
和负极输出端v
if-构成该混频和差分输出端，用于输出差分变频信号。
67.前述实施例中的开关管指不具备放大作用的三端口晶体管，比如mos管。
68.图9示出了一实施例中的二极管混频核的电路结构示意图。如图9所示，该混频核由四条首尾相连的混频支路mr1～mr4组成。每一混频支路包括多个串联的二极管d1～dn，n为大于或等于2的自然数。
69.采用多个串联的二极管作为混频支路可降低大功率输入时单个二极管需要承担的电压摆幅，从而提升了无源混频器的1db压缩点，使其线性度得到了提升。
70.二极管串联指前一二极管的阳极与后一二极管的阴极连接。由n个二极管串联而成的混频支路中，任一二极管di的阳极连接二极管d
i+1
的阴极，n-1≥i≥1，二极管d1的阴极构成该混频支路的阴极，二极管dn的阳极构成该混频支路的阳极。
71.首尾相连的混频支路指前一混频支路的阳极与后一混频支路的阴极连接。如图2所示，在混频核r1中，混频支路mr1的阳极与混频支路mr2的阴极连接构成第一混频点t1；混频支路mr2的阳极与混频支路mr3的阴极连接构成第二混频点t2；混频支路mr3的阳极与混频支路mr4的阴极连接构成第三混频点t3；混频支路mr4的阳极与混频支路mr1的阴极连接构成第四混频点t4。其中，第一混频点t1和第三混频点t3构成本振输入端v
lo+
和v
lo-，第二混频点t2和第四混频点t4构成射频输入端v
rf+
和v
rf-。
72.图10示出了一实施例中的混频器电路结构示意图。如图10所示，该实施例中的混频器本振巴伦b1采用前述图2所示的巴伦电路，射频巴伦b2采用变压器巴伦，例如图1所示的巴伦结构。
73.其中，本振巴伦b1的其中一对差分输出端(图2中的vout2和vout3)分别接地，另一组差分输出端(图2中的vout1和vout4)作为本振信号的差分输出端分别连接混频核r1的第一混频点t1和第三混频点t3，本振巴伦的其中一输入端(图2中的vin1)连接本振输入信号lo，另一输入端(图2中的vin2)接地。
74.射频巴伦b2的一线圈(图1中的线圈w1)的两端之一(图1中的p1)连接射频输入信号rf，另一端(图1中的p2)接地，射频巴伦b2的另一线圈(图1中的线圈w2)的两端分别连接混频核r1的第二混频点t2和第四混频点t4。
75.较优地，射频巴伦采用交叉耦合结构，交叉耦合结构指巴伦中的其中一线圈的两个电感分别与另一线圈中的两个电感分别耦合，从而实现了4个电感成立4组耦合关系的结构。如图10所示，射频巴伦b2的一线圈包括串联的电感l5和l6，另一线圈包括电感l7和l8，则电感l5与电感l7和l8分别耦合，则电感l6与电感l7和l8分别耦合。
76.图11示出了另一实施例中的混频器电路结构示意图。图11所示的实施例相对于图10所示的混频器的区别在于，本振巴伦b1用于接地的差分输出端(图2中的vout2和vout3)分别通过电容c1和电容c6接地，射频巴伦b2的电感l6通过电容c2接地。
77.电容c1、c6和c2可调节巴伦的输入端和输出端的隔离度，进而实现对匹配阻抗和平衡性的调节。在一些其它实施例中，电容c1、c6和c2可替换为电感。其中，需要强调，采用前述图2所示的巴伦中，若设置图11所示的电容，则需要采用完全对称的结构和参数，从而保证巴伦b1的每组差分输出端的电路结构和参数完全一致，从而保证该结构的巴伦特性完全一致。
78.进一步地，射频巴伦b2与第四混频点t4可通过电容c3连接。可实现对混频器的三阶交调信号的尖峰频率的调整，可进一步提高阻抗匹配度和平衡性。
79.图12示出了另一实施例中的混频器电路结构示意图。如图12所示，从本振巴伦b1的电感l4的接地侧引出一中频输出端if-，则从巴伦b2的电感l7和l8的连接点引出的中频输出端if+与该中频输出端if-构成一组差分输出端。图12所示的实施例相对于图10所示的实施例的区别在于，将图10中从巴伦b2的电感l7和l8的连接点引出的中频输出端if从单端输出端改变为差分输出端。
80.在具体实施例中，混频器还可包括其他适配的功能单元。图13示出了另一实施例中的混频器电路结构示意图。图13所示的实施例在图11所示的实施例的基础上还包括匹配电路m1和匹配电路m2。
81.其中，匹配电路m1设置于本振巴伦b1的输入端，用于实现本振端的阻抗匹配。匹配电路m2设置于射频巴伦b2的输入端，用于实现输入端的阻抗匹配。
82.在图13所示的实施例中，匹配电路m1包括电感l9和电容c4，匹配电路m2包括电感l10和电容c5。在其他实施例中，本领域的技术人员可根据阻抗匹配需求来设计采用的阻抗匹配电路。
83.虽然前述图10～13所示的实施例均以图1所示的巴伦结构来绘示，以图3所示的连接形式作为本振巴伦b1的连接方式，但本领域的技术人员可以理解，前述任一巴伦的实施例中所采用的巴伦的结构或耦合方式均可适应性地应用到图10～13所示的实施例中，且可作为本振巴伦或射频巴伦。
84.前述各个实施例对各个端口的连接方式进行了示例性说明，本领域的技术人员可以理解，对于结构相同且对称的多个等价端口而言，其连接方式可根据前述任一实施例中的示例来对应的调换，并不影响最终的功能实现。
85.提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于
以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种巴伦，包括相互耦合的第一线圈和第二线圈，其特征在于，所述第一线圈的中点构成所述巴伦的第一输入端，所述第二线圈的中点构成所述巴伦的第二输入端，所述第一线圈的两端分别构成所述巴伦的第一输出端和第二输出端，所述第二线圈的两端分别构成所述巴伦的第三输出端和第四输出端，所述第三输出端和所述第四输出端分别为所述第一输出端和所述第二输出端的耦合端，所述第一输出端和所述第四输出端构成第一组差分输出端，所述第二输出端和第三输出端构成第二组差分输出端。2.如权利要求1所述的巴伦，其特征在于，所述第一输入端和所述第二输入端中的一者用于连接输入信号，所述第一输入端和所述第二输入端中的另一者接地，所述第一组差分输出端用于输出差分信号，所述第二组差分输出端接地。3.如权利要求1或2所述的巴伦，其特征在于，所述第一线圈的中点将所述第一线圈分为相等的第一电感和第二电感，所述第二线圈的中点将所述第二线圈分为相等的第三电感和第四电感，所述第一电感与所述第三电感耦合，所述第二电感与所述第四电感耦合。4.如权利要求1或2所述的巴伦，所述第一线圈的中点将所述第一线圈分为相等的第一电感和第二电感，所述第二线圈的中点将所述第二线圈分为相等的第三电感和第四电感，其特征在于，所述第一电感与所述第三电感耦合和所述第四电感分别耦合，所述第二电感与所述第三电感耦合和所述第四电感分别耦合，以形成交叉耦合结构。5.一种混频器，所述混频器包括本振巴伦、混频核以及射频巴伦，所述本振巴伦的输入端连接本振信号，所述本振巴伦的差分输出端连接所述混频核的本振输入端，所述射频巴伦的输入端连接输入信号，所述射频巴伦的差分输出端连接所述混频核的射频输入端，其特征在于，所述本振巴伦和/或所述射频巴伦采用如权利要求1～4中任一项所述的巴伦。6.如权利要求5所述的混频器，其特征在于，所述混频核包括首尾相连的四条混频支路，每条混频支路包括多个串联的二极管，四条混频支路依次首尾相连，四条混频支路的连接点分别构成第一混频点、第二混频点、第三混频点和第四混频点，所述第一混频点和所述第三混频点构成所述混频核的本振信号输入端，所述第二混频点和所述第四混频点构成所述混频核的输入信号端。7.如权利要求6所述的混频器，其特征在于，每条混频支路包括四个串联的二极管。8.如权利要求6所述的混频器，其特征在于，所述本振巴伦采用如权利要求1～4中任一项所述的巴伦。9.如权利要求5所述的混频器，其特征在于，所述混频器为单端混频器，所述混频核包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的栅极和所述第二开关管的栅极构成所述本振输入端，所述第一开关管的源极和所述第二开关管的源极构成所述射频输入端，所述第一开关管的漏极和所述第二开关管的漏极连接以构成所述混频器的混频输出端。10.如权利要求5所述的混频器，其特征在于，所述混频器为双平衡混频器，所述混频核包括对称设置的第三开关管和第四开关管以及对称设置的第五开关管和第六开关管，所述第三开关管的栅极和所述第五开关管的栅极构成一组所述本振输入端，所述第四开关管的栅极和所述第六开关管的栅极构成另一组所述本振输入端，所述第三开关管的源极和所述第四开关管的源极连接构成正极输入端，所述第五开关管的源极和所述第六开关管的源极连接构成负极输入端，所述正极输入端和所述负极输入端构成所述射频输入端，所述第三开关管的漏极和所述第四开关管的漏极连接以构成所述混频器的正极输出端，所述第五开
关管的漏极和所述第六开关管的漏极连接以构成所述混频器的负极输出端，所述正极输出端和所述正极输出端构成所述混频器的差分输出端。

技术总结
本发明提供了一种巴伦以及一种混频器。巴伦包括相互耦合的第一线圈和第二线圈，第一线圈的中点构成巴伦的第一输入端，第二线圈的中点构成巴伦的第二输入端，第一线圈的两端分别构成巴伦的第一输出端和第二输出端，第二线圈的两端分别构成巴伦的第三输出端和第四输出端，第三输出端和第四输出端分别为第一输出端和第二输出端的耦合端，第一输出端和第四输出端构成第一组差分输出端，第二输出端和第三输出端构成第二组差分输出端。在实际应用过程中，选择第一组差分输出端或第二组差分输出端作为输出端时，输出的差分信号的幅值相同、相位相反且与负载阻抗无关，因此幅相一致性非常高。高。高。


技术研发人员：陈翔 林瑞 戴元吉 姜鑫
受保护的技术使用者：南京米乐为微电子科技有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/23