CN111969956A - 一种Ka波段宽带上变频器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Ka波段宽带上变频器，应用于电子电路设计领域；包括由有源单端转差分电路和可调负载电路构成的第一部分电路和由吉尔伯特单元、本振输入匹配网络和射频输出匹配网络构成的第二部分电路；有源单端转差分电路用于将宽带上变频器的单端信号转换为差分信号；可调负载电路用于调节有源单端转差分电路带来的电路不对称性；本振输入匹配网络用于将输入的单端信号转换为差分信号，实现宽带匹配；吉尔伯特单元用于将中频电压差分信号转换为中频电流信号，进而与本振信号混频；射频输出匹配网络用于实现宽带输出匹配，并进行差分转单端输出。本发明通过有源单端转差分电路、本振输入匹配网络和射频输出匹配网络，实现三端口单端输入输出。

Description

一种Ka波段宽带上变频器

技术领域

本发明涉及电子电路设计领域，尤其涉及一种Ka波段宽带上变频器。

背景技术

随着通信技术的快速发展，各种场景下的通信网络要求越来越高，在城镇等人口密集的地区通过蜂窝网络通信，在荒漠、戈壁、大山等人迹罕至的地方进行通讯则需要借助卫星通信。卫星通信技术作为蜂窝网络的互补技术，其特点是利用卫星作为中转站对信号进行转发，一颗卫星的覆盖面积比地面基站覆盖面积广，一颗卫星理论上可以覆盖40%的地球面积，工作频率可达几十GHz，传输速率快。Ka波段常常用于卫星通信，频率高，其工作带宽很宽，其工作带宽大约是C波段工作带宽的4倍，是Ku波段工作带宽的3倍。因此，Ka波段可以用于更广泛的场景。

在毫米波卫星通信系统中，信号的产生、编码、解码、调制、解调等操作都是在低频段完成的。而要进行长距离通信，则需要将信号通过上混频器搬移到高频段进行传输。混频器是整个通信系统中重要的组成部分，它是完成信号频谱搬移的关键模块，混频器的性能：线性度、转换增益、隔离度的好坏直接影响着整个系统的性能。转换增益高的混频器可以降低后级电路的增益要求，线性度好的混频器可以增加电路的动态范围，射频-本振隔离度高的混频器平衡度好，本振信号泄露到射频输出端口少，有利于后续电路滤波器的设计。上混频器通常应用与发射机中，出于降低成本和集成等方面的考虑,射频发射器多采用低中频或者零中频直接混频的系统结构,上混频器完成频谱从基带到射频的变换。混频器通常分为有源混频器和无源混频器，有源混频器又分为单平衡混频器和双平衡混频器，有源混频器的转换增益优于无源混频器，无源混频器的线性度优于有源混频器，单平衡混频器的噪声性能优于双平衡混频器，而双平衡混频器的本振-射频隔离度优于单平衡混频器。发射机常常要求上变频器的转换损耗小或者有一定的转换增益，并且对隔离度也有一定的要求。在CMOS设计工艺中，现有的上变频器通常采用双平衡混频器，并且中频、射频、本振端口通常为差分端口，以及低中频端口常常为窄带端口，这就为周围的电路设计增加了复杂度，也限制了低中频的带宽范围。

发明内容

进行差分转单端输出，输出端为射频端口，输出信号为宽带上变频器的射频输出信号。

优选地，所述有源单端转差分电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第一电容，第一电容的一端接中频输入信号，另一端与第一晶体管的漏极、第二晶体管的栅极、第三晶体管的源极相接；第一晶体管和第三晶体管的栅极分别与第一偏置电压和第二偏置电压连接，第一晶体管的源极与第二晶体管 的源极连接电源，第二晶体管和第三晶体管的漏极输出中频电压差分信号。

优选地，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管为PMOS管，第二晶体管和第三晶体管的尺寸相同。

优选地，所述可调负载电路包括第四晶体管、第一电阻、第五晶体管和第二电阻，第一电阻的一端连接第三晶体管的漏极，另一端连接第四晶体管的漏极第二电阻的一端连接第二晶体管的漏极，另一端连接第五晶体管的漏极，第四晶体管和第五晶体管的源极接地，第四晶体管的栅极连接第一控制电压，第五晶体管的栅极连接第二控制电压。

优选地，所述第四晶体管、第五晶体管为NMOS管，第四晶体管和第五晶体管的尺寸相同。

优选地，所述吉尔伯特单元包括第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管和第十一晶体管，第十晶体管和第十一晶体管的栅极分别与第二晶体管和第三晶体管的漏极连接，即吉尔伯特单元输入中频电压差分信号；第十晶体管和第十一晶体管的源极接地，第六晶体管、第七晶体管的源极与第十晶体管的漏极相连，所述的第八晶体管、第九晶体管的源极与第十一晶体管的漏极相连；所述的第七晶体管与第八晶体管的栅极相连，作为输入的差分本振信号的一端，所述的第六晶体管与第九晶体管的栅极相连，作为输入的差分本振信号的另一端；所述第六晶体管与第八晶体管的漏极相连，作为吉尔伯特单元输出的混频电压差分信号的一端，所述的第七晶体管与第九晶体管的漏极相连，作为吉尔伯特单元输出的混频电压差分信号的另一端。

优选地，所述的第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管的尺寸相同，所述的第十晶体管、第十一晶体管的尺寸相同。

优选地，所述本振输入匹配网络包括第二变压器、第四电容、第五电容、第三电阻和第四电阻，第二变压器初级线圈的一端口作为本振输入匹配网络输出的差分本振信号的一端，与第七晶体管与第八晶体管的栅极连接，第二变压器初级线圈的另一端口作为本振输入匹配网络输出的差分本振信号的另一端，与第六晶体管与第九晶体管的栅极连接；第四电容跨接在第二变压器初级线圈的两端，第五电容跨接在第二变压器次级线圈的两端；第二变压器次级线圈一端接地，另一端输入本振输入匹配网络的单端本振信号；第三电阻和第四电阻串联后跨接在第二变压器初级线圈的两端，第三电阻和第四电阻连接处输入本振偏置。

优选地，所述第二变压器主要由片上电感构成，初级线圈主要由两圈的差分电感构成，次级线圈主要由一圈的差分电感构成，第四电容、第五电容主要由七层金属的插指电容构成，第三电阻、第四电阻为p掺杂的多晶硅电阻。

优选地，所述射频输出匹配网络包括第一变压器、第二电容和第三电容，第一变压器初级线圈的一端口作为射频输出匹配网络输入的混频电压差分信号的一端，与第六晶体管与第八晶体管的漏极连接，第一变压器初级线圈的另一端口作为射频输出匹配网络输入的混频电压差分信号的另一端，与第七晶体管与第九晶体管的漏极连接；第三电容跨接在第一变压器初级线圈的两端，第二电容跨接在第一变压器次级线圈的两端，第一变压器次级线圈的一端接地，另一端输出射频输出匹配网络的的射频输出信号。

优选地，所述的第一变压器的初级线圈设有中心抽头，所述中心抽头接电源。

有益效果：

本发明通过在宽带上变频器中加入有源单端转差分电路、本振输入匹配网络和射频输出匹配网络，将差分信号转为单端输入，单端输出，实现输入端口、输出端口和本振端口的三端口单端输入输出的Ka波段宽带上变频器；与上变频器中频端口、本振端口、射频端口相接的电路分别是数模转换器、压控振荡器、滤波器，其输入输出端口常常为单端口，因此，三端口为单端电路的上变频器具有通用意义。

附图说明

图1是Ka波段宽带上变频器结构示意图；

图2是在不同本振频率下，转换增益随中频频率变化的仿真图；

图3是在不同中振频率下，转换增益随本振频率变化的仿真图；

图4是中频端口的反射系数仿真图；

图5是射频与本振端口的反射系数仿真图；

图6是射频与本振端口反射系数的Smith圆图；

图7是本振-射频隔离度随控制信号变化仿真图；

其中100为第一部分电路，101为第一晶体管，102为第二晶体管，103为第三晶体管，104为第四晶体管，105为第五晶体管，106为第一电容，107为第一电阻，108为第二电阻，V_bias1为第一偏置电压， V_bias2 为第二偏置电压，V_IF,IN为中频输入信号，V_control1为第一控制电压，V_control2为第二控制电压，

200为第二部分电路，201为第六晶体管，202为第七晶体管，203为第八晶体管，204为第九晶体管，205为第十晶体管，206为第十一晶体管，207为第一变压器，208为第二变压器，209为第二电容，210为第三电容，211为第四电容，212为第五电容，213为第三电阻，214为第四电阻，V_LO为单端本振信号，V_LO,bias为本振偏置，V_RF,OUT为射频输出信号。

具体实施方式

为了进一步的说明本发明公开的技术方案，下面结合说明书附图和具体实施例作详细的阐述。本领域的技术人员应得知，在不违背本发明精神前提下所做出的优选和改进均落入本发明的保护范围，对于本领域的惯用技术在本具体实施例中不做详细记载和说明。

一种Ka波段宽带上变频器，包括第一部分电路100和第二部分电路200，宽带上变频器包括单端的中频端口、本振端口和射频端口，中频端口为第一部分电路100是输入端口，输入信号为中频输入信号V_IF,IN，本振端口和射频端口分别为第二部分电路200的输入端口和输出端口，输入信号为单端本振信号V_LO，输出信号为射频输出信号V_RF,OUT；。

第一部分电路100包括有源单端转差分电路和可调负载电路，有源单端转差分电路的输入端为中频端口，输入中频输入信号V_IF,IN，输出中频电压差分信号，用于将宽带上变频器的单端信号转换为差分信号；可调负载电路连接中频电压差分信号，用于调节有源单端转差分电路带来的电路不对称性；

第二部分电路200包括吉尔伯特单元、本振输入匹配网络和射频输出匹配网络；所述本振输入匹配网络输入端为本振端口，输入单端本振信号V_LO，输出信号为差分本振信号，用于将单端信号转换为差分信号的同时，实现宽带匹配；所述吉尔伯特单元的输入信号为中频电压差分信号和差分本振信号，输出信号为混频电压差分信号，用于将中频电压差分信号转换为中频电流信号，进而与本振信号混频；所述射频输出匹配网络的输入信号为混频电压差分信号，输出端为射频端口，输出宽带上变频器的射频输出信号V_RF,OUT，用于实现宽带输出匹配，并进行差分转单端输出。

其中，为将单端的中频输入信号转换为差分信号，有源单端转差分电路包括第一晶体管101、第二晶体管102、第三晶体管103和第一电容106，第一电容106的一端接中频输入信号V_IF,IN，另一端与第一晶体管101的漏极、第二晶体管102的栅极、第三晶体管103的源极相接；第一晶体管101和第三晶体管103的栅极分别与第一偏置电压V_bias1和第二偏置电压V_bias2连接，第一偏置电压V_bias1为第一晶体管101和第三晶体管103确定偏置电流，第二偏置电压V_bias2为第二晶体管102确定偏置电流，第一晶体管101的源极与第二晶体管102的源极连接电源，第二晶体管102和第三晶体管103的漏极输出中频电压差分信号。可调负载电路包括第四晶体管104、第一电阻107、第五晶体管105和第二电阻108，第一电阻107的一端连接第三晶体管103的漏极，另一端连接第四晶体管104的漏极第二电阻108的一端连接第二晶体管102的漏极，另一端连接第五晶体管105的漏极，第四晶体管104和第五晶体管105的源极接地，第四晶体管104的栅极连接第一控制电压V_control1，第五晶体管105的栅极连接第二控制电压V_control2。第一控制电压V_control1控制第四晶体管104的阻抗大小，第二控制电压V_control2控制第五晶体管105的阻抗大小，从而控制第十晶体管205和第十一晶体管206的栅极电压。

第一晶体管101、第二晶体管102、第三晶体管103为PMOS管，第二晶体管102和第三晶体管103的尺寸相同，第二晶体管和第三晶体管的尺寸相同，在第二晶体管和第三晶体管的电流相同的情况下，第二晶体管和第三晶体管的跨导相同，有利于提高电路的平衡性，栅长为60nm，栅宽为1*32μm；第一晶体管101尺寸为：栅长为60nm，栅宽为1*32μm，在65nm工艺下的最小栅长60nm，在电流一定的情况下，选择适当的栅宽，使得输入阻抗与前端匹配；第四晶体管104、第五晶体管105为NMOS管，第四晶体管104和第五晶体管105的尺寸相同，栅长为240nm，栅宽为1*16μm，第一电阻107与第二电阻108的阻值相同，为150Ω。

其中，第一晶体管101、第二晶体管102、第三晶体管103以及第一电容106形成的输入阻抗与前级阻抗匹配，第一电容106为隔直电容，第一电容106的容抗与三个晶体管的输入阻抗串联，其中，第一电容106的容值远大于第一晶体管101和第二晶体管102的寄生电容，输入阻抗可以忽略第一电容106的容值，第一晶体管101和第二晶体管102提供的阻抗为寄生电容产生的容抗，第三晶体管103提供的阻抗为跨导的倒数，跨导的倒数与容抗并联，由于容抗值远大于跨导的倒数，输入阻抗与跨导的倒数近似。晶体管的跨导值稳定，随输入频率的变换小，适用于低中频的宽带匹配。

其中，第一晶体管101为单端转差分电路提供偏置点，第二晶体管102以及第三晶体管103分别为共源放大器和共栅放大器，共源放大器与共栅放大器的尺寸相同，跨导相同，可调负载电路分别为第四晶体管104和第一电阻107串联，第五晶体管105和第二电阻108串联，其中，转换增益为跨导与负载的乘积，由于体效应的存在使得共栅放大器的等效跨导偏大。

有源单端转差分电路的不对称性带来了不平衡性，可调负载电路用来调节电路的不平衡性。可调负载电路分别为第四晶体管104和第一电阻107串联，第五晶体管105和第二电阻108串联。其中第一电阻107与第二电阻108的尺寸相同，第四晶体管104与第五晶体管105的尺寸相同，第四晶体管104与第五晶体管105均工作在线性区，作为可变电阻，V_control1和V_control2为可变电阻的控制电压，调节控制电压V_control1和V_control2来改变有源单端转差分电路输出点的静态电压，进一步改善本振射频的隔离度。

中频输入信号经过有源单端转差分电路之后为电压信号，为将中频电压差分信号转换为中频电流信号，进而与本振信号混频，伪差分跨导的吉尔伯特单元包括第六晶体管201、第七晶体管202、第八晶体管203、第九晶体管204、第十晶体管205和第十一晶体管206，第十晶体管205和第十一晶体管206的栅极分别与第二晶体管102和第三晶体管103的漏极连接，即输入中频电压差分信号；第十晶体管205和第十一晶体管206的源极接地，第六晶体管201、第七晶体管202的源极与第十晶体管205的漏极相连，所述的第八晶体管203、第九晶体管204的源极与第十一晶体管206的漏极相连；所述的第七晶体管202与第八晶体管203的栅极相连，作为差分本振信号的一端，所述的第六晶体管201与第九晶体管204的栅极相连，作为差分本振信号的另一端；所述第六晶体管201与第八晶体管203的漏极相连，作为混频电压差分信号的一端，所述的第七晶体管202与第九晶体管204的漏极相连，作为混频电压差分信号的另一端。

其中，第六晶体管201、第七晶体管202、第八晶体管203、第九晶体管204的尺寸相同，栅长为60nm，栅宽为1*32μm，第十晶体管205、第十一晶体管206的尺寸相同，栅长为60nm，栅宽为2*32μm。第十晶体管205和第十一晶体管206构成跨导级，将中频电压差分信号转换为中频电流信号注入到由第六晶体管201、第七晶体管202、第八晶体管203、第九晶体管204构成的开关级中。其中，差分本振信号控制开关级晶体管的开启与关闭，差分本振信号看作方波开关信号，控制开关级晶体管源极电流的通断，输出的混频电压差分信号为中频电流信号与差分本振信号的乘积。

为了将单端本振信号转换为差分本振信号，本振输入匹配网络为单端转差分电路，同时进行宽带匹配，使得在不同频率下的单端本振信号在单/差分转换之后的电压摆幅波动小。本振输入匹配网络包括第二变压器208、第四电容211、第五电容212、第三电阻213和第四电阻214，第二变压器208初级线圈的一端口作为输出的差分本振信号的一端，与第七晶体管202与第八晶体管203的栅极连接，第二变压器208初级线圈的另一端口作为输出的差分本振信号的另一端，与第第六晶体管201与第九晶体管204的栅极连接；第四电容211跨接在第二变压器208初级线圈的两端，第五电容212跨接在第二变压器208次级线圈的两端；第二变压器208次级线圈一端接地，另一端接单端本振信号V_LO；第三电阻213和第四电阻214串联后跨接在第二变压器208初级线圈的两端，第三电阻213和第四电阻214连接处输入本振偏置V_LO,bias，本振偏置V_LO,bias确定第六晶体管201、第七晶体管202、第八晶体管203、第九晶体管204的过驱动电压大小，为输出射频信号提供合理的电压摆幅范围。

第二变压器208主要由片上电感构成，初级线圈主要由两圈的差分电感构成，次级线圈主要由一圈的差分电感构成，第四电容211、第五电容212主要由七层金属的插指电容构成，第三电阻213、第四电阻214为p掺杂的多晶硅电阻。

其中，第四电容211和第二变压器208的初级线圈谐振，形成第一个谐振峰，第五电容212和第二变压器208的次级线圈谐振，形成第二个谐振峰，两个谐振峰分别在本振带宽的上下边频附近，从而形成了宽带匹配网络。

为了实现射频输出端口的宽带，射频输出匹配网络为宽带的匹配网络，同时进行差分转单端输出。射频输出匹配网络包括第一变压器207、第二电容209和第三电容210，第一变压器207初级线圈的一端口作为输入的混频电压差分信号的一端，与第六晶体管201与第八晶体管203的漏极连接，第一变压器207初级线圈的另一端口作为输入的混频电压差分信号的另一端，与第七晶体管202与第九晶体管204的漏极连接；第三电容210跨接在第一变压器207初级线圈的两端，第二电容209跨接在第一变压器207次级线圈的两端，第一变压器207次级线圈的一端接地，另一端输出宽带上变频器的单端的射频输出信号V_RF,OUT。其中，第一变压器207的初级线圈的中心抽头接电源，为吉尔伯特单元提供电源电压，同时为射频输出信号的交流地。

第一变压器207主要由片上电感构成，初级线圈主要由两圈的差分电感构成，次级线圈主要由一圈的差分电感构成，第二电容209、第三电容210主要由七层金属的插指电容构成。

其中，第三电容210和第一变压器207的初级线圈谐振，形成第一个谐振峰，第二电容209和第一变压器207的次级线圈谐振，形成第二个谐振峰，两个谐振峰在输出射频宽带的上下边频附近，从而形成了输出宽带网络。

本发明通过在宽带上变频器中加入有源单端转差分电路、本振输入匹配网络和射频输出匹配网络，将差分信号转为单端输入，单端输出，实现输入端口、输出端口和本振端口的三端口单端输入输出的Ka波段宽带上变频器。目前，与上变频器中频端口、本振端口、射频端口相接的电路分别是数模转换器、压控振荡器、滤波器，他们的输入输出端口常常为单端口，因此，三端口为单端电路的上变频器具有通用意义。

在不同本振频率下，转换增益随中频频率变化如图2所示，横轴为中频频率大小，纵轴为转换增益，图2中四条折线图分别为本振频率LO在24.5GHz、26.5GHz、28.5GHz和30.5GHz时转换增益随中频频率变化的折线图。从图2中可以看出，本振频率LO在26.5GHz时，转换增益波动最小，本振频率LO在24.5GHz时，转换增益波动最大。在不同中频频率下，转换增益随本振频率变化如图3所示，横轴为本振频率LO大小，纵轴为转换增益，图2中十条折线图分别为中频频率在0.8GHz至2.5GHz时转换增益随本振频率LO变化的折线图。从图2中可以看出，中频频率在2.5GHz时，转换增益波动最大。

中频端口的反射系数如图4所示，中频端口的反射系数小于-10dB，中频端口反射系数反映了中频端口的匹配程度。射频端口和本振端口的反射系数仿真如图5所示，反射系数的史密斯圆图如图6所示，通过第一变压器207、第二电容209和第三电容210，以及第二变压器208、第四电容211、第五电容212使得反射系数围绕史密斯圆图的圆心形成圆弧。

本振-射频隔离度随控制信号变化如图7所示，调节第一控制电压V_control1可以改善本振-射频隔离度，随着第一控制电压V_control1的变化可以找到一个泄露最少的点，即图7中所示本振-射频隔离度最低的点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：包括连接的第一部分电路（100）和第二部分电路（200），所述宽带上变频器包括单端的中频端口、本振端口和射频端口，中频端口为第一部分电路（100）的输入端口，输入信号为中频输入信号（V_IF,IN），本振端口和射频端口分别为第二部分电路（200）的输入端口和输出端口，输入信号为单端本振信号（V_LO），输出信号为射频输出信号（V_RF,OUT）；

所述第一部分电路（100）包括有源单端转差分电路和可调负载电路，有源单端转差分电路的输入端为中频端口，输入中频输入信号（V_IF,IN），用于将宽带上变频器的单端信号转换为差分信号，输出中频电压差分信号；可调负载电路输入中频电压差分信号，用于调节有源单端转差分电路带来的电路不对称性；

所述第二部分电路（200）包括吉尔伯特单元、本振输入匹配网络和射频输出匹配网络；所述本振输入匹配网络输入端为本振端口，输入单端本振信号（V_LO），用于将输入的单端信号转换为差分信号的同时，实现宽带匹配，输出差分本振信号；所述吉尔伯特单元的输入为中频电压差分信号和差分本振信号，用于将中频电压差分信号转换为中频电流信号，进而与差分本振信号混频，输出混频电压差分信号；所述射频输出匹配网络的输入混频电压差分信号，用于实现宽带输出匹配，并进行差分转单端输出，输出端为射频端口，输出信号为宽带上变频器的射频输出信号（V_RF,OUT）。

2.根据权利要求1所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述有源单端转差分电路包括第一晶体管（101）、第二晶体管（102）、第三晶体管（103）和第一电容（106），第一电容（106）的一端接中频输入信号（ V_IF,IN ），另一端与第一晶体管（101）的漏极、第二晶体管（102）的栅极、第三晶体管（103）的源极相接；第一晶体管（101）和第三晶体管（103）的栅极分别与第一偏置电压（V_bias1）和第二偏置电压（V_bias2）连接，第一晶体管（101）的源极与第二晶体管（102）的源极连接电源，第二晶体管（102）和第三晶体管（103）的漏极输出中频电压差分信号。

3.根据权利要求2所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述第一晶体管（101）、第二晶体管（102）、第三晶体管（103）为PMOS管，第二晶体管（102）和第三晶体管（103）的尺寸相同。

4.根据权利要求2所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述可调负载电路包括第四晶体管（104）、第一电阻（107）、第五晶体管（105）和第二电阻（108），第一电阻（107）的一端连接第三晶体管（103）的漏极，另一端连接第四晶体管（104）的漏极；第二电阻（108）的一端连接第二晶体管（102）的漏极，另一端连接第五晶体管（105）的漏极，第四晶体管（104）和第五晶体管（105）的源极接地，第四晶体管（104）的栅极连接第一控制电压（V_control1），第五晶体管（105）的栅极连接第二控制电压（V_contro2 ）。

5.根据权利要求1所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述吉尔伯特单元包括第六晶体管（201）、第七晶体管（202）、第八晶体管（203）、第九晶体管（204）、第十晶体管（205）和第十一晶体管（206），第十晶体管（205）和第十一晶体管（206）的栅极分别与第二晶体管（102）和第三晶体管（103）的漏极连接，即吉尔伯特单元输入中频电压差分信号；第十晶体管（205）和第十一晶体管（206）的源极接地，第六晶体管（201）、第七晶体管（202）的源极与第十晶体管（205）的漏极相连，所述的第八晶体管（203）、第九晶体管（204）的源极与第十一晶体管（206）的漏极相连；所述的第七晶体管（202）与第八晶体管（203）的栅极相连，作为输入的差分本振信号的一端，所述的第六晶体管（201）与第九晶体管（204）的栅极相连，作为输入的差分本振信号的另一端；所述第六晶体管（201）与第八晶体管（203）的漏极相连，作为吉尔伯特单元输出的混频电压差分信号的一端，所述的第七晶体管（202）与第九晶体管（204）的漏极相连，作为吉尔伯特单元输出的混频电压差分信号的另一端。

6.根据权利要求5所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述的第六晶体管（201）、第七晶体管（202）、第八晶体管（203）、第九晶体管（204）的尺寸相同，所述的第十晶体管（205）、第十一晶体管（206）的尺寸相同。

7.根据权利要求5所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述本振输入匹配网络包括第二变压器（208）、第四电容（211）、第五电容（212）、第三电阻（213）和第四电阻（214），第二变压器（208）初级线圈的一端口作为本振输入匹配网络输出的差分本振信号的一端，与第七晶体管（202）与第八晶体管（203）的栅极连接，第二变压器（208）初级线圈的另一端口作为本振输入匹配网络输出的差分本振信号的另一端，与第六晶体管（201）与第九晶体管（204）的栅极连接；第四电容（211）跨接在第二变压器（208）初级线圈的两端，第五电容（212）跨接在第二变压器（208）次级线圈的两端；第二变压器（208）次级线圈一端接地，另一端输入本振输入匹配网络的单端本振信号（V_LO）；第三电阻（213）和第四电阻（214）串联后跨接在第二变压器（208）初级线圈的两端，第三电阻（213）和第四电阻（214）连接处输入本振偏置（V_LO,bias）。

8.根据权利要求7所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述第二变压器（208）主要由片上电感构成，初级线圈主要由两圈的差分电感构成，次级线圈主要由一圈的差分电感构成，第四电容（211）、第五电容（212）主要由七层金属的插指电容构成，第三电阻（213）、第四电阻（214）为p掺杂的多晶硅电阻。

9.根据权利要求5所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述射频输出匹配网络包括第一变压器（207）、第二电容（209）和第三电容（210），第一变压器（207）初级线圈的一端口作为射频输出匹配网络输入的混频电压差分信号的一端，与第六晶体管（201）与第八晶体管（203）的漏极连接，第一变压器（207）初级线圈的另一端口作为射频输出匹配网络输入的混频电压差分信号的另一端，与第七晶体管（202）与第九晶体管（204）的漏极连接；第三电容（210）跨接在第一变压器（207）初级线圈的两端，第二电容（209）跨接在第一变压器（207）次级线圈的两端，第一变压器（207）次级线圈的一端接地，另一端输出射频输出匹配网络的射频输出信号（V_RF,OUT）。

10.根据权利要求9所述的一种Ka波段宽带上变频器，其特征在于：所述的第一变压器（207）的初级线圈设有中心抽头，所述中心抽头接电源。

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