宽带高效率二倍频器的设计

• 作者: 傅海鹏 郑玉学 陆敏
• 来源期刊: 天津大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 二倍频器 Push-push 宽带 高效率
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 页码范围: 504-511
• 页数: 8页
• 分类号: TK432
• 语种: 中文
• DOI: 10.11784/tdxbz202103034

摘要

针对共源二倍频器匹配电路版图面积较大和传统共基二倍频器变频增益低的问题,本文提出一种二次谐波短路的共基二倍频器电路.共基结构和共源结构相比输出电容较小使得匹配电路尺寸较小,同时在输入端引入二次谐波短路电路,有效提升了共基二倍频器的变频增益.该二倍频器由Push-push二倍频器电路和驱动放大器构成,其中前者用来产生二倍频信号,后者用来对二倍频信号进行放大输出以便驱动二倍频器的后一级电路.基于对晶体管偏置与二次谐波输出功率关系的研究,将晶体管偏置在AB类提升了输出功率和变频增益.输入端共模点接地减小了输入匹配的相位误差,提升了基波抑制和三次谐波抑制.驱动放大器采用共发射极放大器结构,输出匹配部分采用并联电阻变压器结构用于提升匹配带宽.测试结果表明,在输入功率为2 dBm的条件下,3 dB带宽绝对频率范围是13.8～23.2 GHz(相对带宽50.8％),基波抑制带内优于32 dB,功率附加效率达到19％(输出功率5.2 dBm,直流功耗16 mW).二倍频器芯片(核心区域,不含测试焊盘)面积仅为0.245 mm2.