CN115314056A - 一种宽带发射机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带发射机，包括压控振荡器、缓冲器、第一巴伦变压器、上混频器、第二巴伦变压器、功率放大器、第一端口和第二端口，压控振荡器中，两个振荡器起振频率不同，利用四个变压器将两个振荡器组合在一起，由控制电压Vctrl控制，实现叠加的宽频段可调输出频率，且噪声和功耗都比较低，上混频器中，本振宽频段输入匹配结构采用反向“C”型结构，射频宽频段输出匹配结构采用“工”型结构，实现良好的输入输出匹配，使信号最大程度的传输，功率放大器采用三个并联谐振实现史密斯圆图上极点调谐的功能，达到宽频段性能，同时又具有高功率和高效率特点；优点是具有高带宽、高增益、高效率和低功耗。

Description

一种宽带发射机

技术领域

本发明涉及一种发射机，尤其是涉及一种宽带发射机。

背景技术

无线通信技术的创新促进了社会智能化方向的发展。从烽火传输、书信联系，到电话通信、视频会议以及未来的3D全息影像，通信速率正不断地提升。而根据香农定理可知，信道容量取决于链路的带宽和信噪比。目前常用的频段是Sub-6 GHz通信频段，如GSM、GPRS、4G LTE、5G NR、WLAN、Bluetooth等，这些频段的带宽比较窄。尽管人们也采用了一些信号处理技术来拓展带宽，如正交幅度调制、正交频分复用、正交时分复用等，但这些技术是以增加通信系统复杂度为代价，并没有解决带宽窄的根本问题。相反，毫米波的频谱范围是30GHz-300GHz，其中毫米波频段有X波段(8-12GHz)、K波段(18-27)、U波段(40-60GHz)、E波段(60-90GHz)、D波段(110-170GHz)等，这些毫米波频段宽带宽的优点引起了人们的广泛关注。此外，无线发射机是无线通信技术的前端核心部分；其作用是将低频信号调制到高频载波信号上，并通过天线进行电磁辐射，其性能的好坏影响着信号传播的远近。

现有的宽带发射机通常包括毫米波片上天线、毫米波滤波器、毫米波压控振荡器、毫米波上混频器和毫米波功率放大器。其中，毫米波压控振荡器通常由负载和LC选频网络组成，负载通常采用交叉PMOS或交叉NMOS实现，毫米波压控振荡器的振荡频率由LC选频网络的LC数值决定，但由于CMOS管寄生电容，会影响有效电容数值，导致调节范围变窄；毫米波上混频器通常是基于吉尔伯特以及“L”型输入输出匹配结构实现，其结构是一种窄带匹配结构；毫米波上混频器的开关级电路转换效率低，谐波失真大；毫米波功率放大器结构通常是由三级共源放大器组成，偏置电压接上拉电阻输入，是一种窄带匹配结构且功耗大。由此，现有的宽带发射机存在带宽窄、增益低、效率低以及功耗高的缺陷，很难满足现代无线通信大规模、多功能的应用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种同时具有宽带宽、高增益、高效率和低功耗的宽带发射机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种宽带发射机，包括压控振荡器、缓冲器、第一巴伦变压器、上混频器、第二巴伦变压器、功率放大器、第一端口和第二端口，所述的压控振荡器用于产生频率可调的振荡信号并将振荡信号输出到所述的缓冲器，所述的缓冲器用于将输到其处的振荡信号进行缓冲得到本振信号，并提高所述的本振信号的输出阻抗后，将所述的本振信号输出到所述的上混频器，所述的第一端口用于产生低中频信号，并将低中频信号输出到所述的第一巴伦变压器，所述的第一巴伦变压器将输出至其处的低中频信号转换为一对差分信号后输出到所述的上混频器，所述的上混频器将所述的缓冲器输出至其处的本振信号与所述的第一巴伦变压器输出至其处的一对差分信号进行信号调制，生成一对差分调制信号输出至所述的第二巴伦变压器，所述的第二巴伦变压器将输出至其处的一对差分调制信号转换为单端调制信号后输出到所述的功率放大器，所述的功率放大器将输出至其处的单端调制信号的功率进行放大，得到调制射频信号输出到所述的第二端口，所述的第二端口用于将输出至其处的调制射频信号输出；

所述的压控振荡器包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、第七电感和第八电感；所述的第一MOS管、所述的第二MOS管、所述的第三MOS管、所述的第四MOS管、所述的第五MOS管和所述的第六MOS管均为NMOS管，所述的第一电容、所述的第二电容、所述的第三电容和所述的第四电容均为可变电容，所述的第一电感和所述的第二电感组成第一个变压器，所述的第七电感和所述的第八电感组成第二个变压器，所述的第三电感和所述的第四电感组成第三个变压器，所述的第五电感和所述的第六电感组成第四个变压器，所述的第一电感的一端和所述的第四电感的一端连接且其连接端接地，所述的第一电感的另一端和所述的第六电容的一端连接，所述的第四电感的另一端和所述的第五电容的一端连接，所述的第六电容的另一端和所述的第八电感的一端连接，所述的第八电感的另一端和所述的第五电感的一端连接，所述的第五电感的另一端和所述的第五电容的另一端连接，所述的第二电感的一端、所述的第一电容的一端、所述的第二MOS管的漏极和所述的第三MOS管的栅极连接，所述的第二MOS管的源极、所述的第三MOS管的源极和所述的第一MOS管的漏极连接，所述的第一MOS管的源极接地，所述的第一MOS管的栅极为所述的压控振荡器的第二偏置端，用于接入偏置电压V_b2，所述的第三电感的一端、所述的第二电容的一端、所述的第二MOS管的栅极和所述的第三MOS管的漏极连接，所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的另一端、所述的第三电容的一端和所述的第四电容的一端连接且其连接端为所述的压控振荡器的控制端，用于接入控制电压Vctrl，所述的第二电感的另一端、所述的第三电感的另一端、所述的第七电感的一端和所述的第六电感的一端连接且其连接端为所述的压控振荡器的电源端，用于接入电源电压VDD，所述的第七电感的另一端、所述的第四电容的另一端、所述的第四MOS管的漏极和所述的第五MOS管的栅极连接且其连接端为所述的压控振荡器的负输出端，所述的第六电感的另一端、所述的第三电容的另一端、所述的第四MOS管的栅极和所述的第五MOS管的漏极连接且其连接端为所述的压控振荡器的正输出端，所述的第四MOS管的源极、所述的第五MOS管的源极和所述的第六MOS管的漏极连接，所述的第六MOS管的源极接地，所述的第六MOS管的栅极为所述的压控振荡器的第一偏置端，用于接入偏置电压V_b1，所述的压控振荡器的正输出端和负输出端之间用于输出振荡信号；

所述的上混频器包括电流源、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第九电感、第十电感、第十一电感、第十二电感、第十三电感和第十四电感，所述的第七MOS管、所述的第八MOS管、所述的第九MOS管、所述的第十MOS管、所述的第十一MOS管和所述的第十二MOS管均为NMOS管，所述的电流源的负极接地，所述的电流源的正极、所述的第七MOS管的源极和所述的第八MOS管的源极连接，所述的第七MOS管的栅极、所述的第七电容的一端和所述的第二电阻的一端连接，所述的第七MOS管的漏极、所述的第九MOS管的源极和所述的第十MOS管的源极连接，所述的第八MOS管的栅极、所述的第一电阻的一端和所述的第八电容的一端连接，所述的第八MOS管的漏极、所述的第十一MOS管的源极和所述的第十二MOS管的源极连接，所述的第九MOS管的栅极、所述的第十二MOS管的栅极、所述的第三电阻的一端、所述的第九电感的一端和所述的第十电容的一端连接，所述的第九MOS管的漏极、所述的第十电感的一端、所述的第十一MOS管的漏极和所述的第十二电感的一端连接，所述的第十MOS管的漏极、所述的第十一电感的一端、所述的第十三电感的一端和所述的第十二MOS管的漏极连接，所述的第十MOS管的栅极、所述的第十一MOS管的栅极、所述的第四电阻的一端、所述的第九电感的另一端和所述的第九电容的一端连接，所述的第一电阻的另一端和所述的第二电阻的另一端连接且其连接端为所述的上混频器的偏置端，用于接入偏置电压V_b，所述的第三电阻的另一端、所述的第四电阻的另一端、所述的第十电感的另一端和所述的第十一电感的另一端连接且其连接端为所述的上混频器的电源端，用于接入电源电压VDD，所述的第十二电感的另一端、所述的第十四电感的一端和所述的第十二电容的一端连接，所述的第十三电感的另一端、所述的第十四电感的另一端和所述的第十一电容的一端连接，所述的第七电容的另一端为所述的上混频器的中频信号负输入端IF_in-，所述的第八电容的另一端为所述的上混频器的中频信号正输入端IF_in+，所述的第九电容的另一端为所述的上混频器的本振信号负输入端LO_in-，所述的第十电容的另一端为所述的上混频器的本振信号正输入端LO_in+，所述的第十一电容的另一端为所述的上混频器的射频信号负输出端RF_out-，所述的第十二电容的另一端为所述的上混频器的射频信号正输出端RF_out+，所述的上混频器的中频信号正输入端IF_in+和所述的上混频器的中频信号负输入端IF_in-之间用于接入所述的第一巴伦变压器输出的一对差分信号，所述的上混频器的本振信号正输入端LO_in+和所述的上混频器的本振信号负输入端LO_in-用于接入所述的缓冲器输出的本振信号，所述的上混频器的射频信号正输出端RF_out+和所述的上混频器的射频信号负输出端RF_out-之间用于输出一对差分调制信号。

所述的功率放大器包括第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十五电感、第十六电感、第十七电感、第十八电感、第十九电感、第二十电感、第二十一电感、第二十二电感、第二十三电感、第二十四电感、第二十五电感和第二十六电感，所述的第十三MOS管、所述的第十四MOS管和所述的第十五MOS管均为NMOS管，所述的第十五电感的一端为所述的功率放大器的输入端RF_in，用于接入所述的第二巴伦变压器输出的单端调制信号，所述的第十五电感的另一端、所述的第十六电感的一端和所述的第十三电容的一端连接，所述的第十六电感的另一端、所述的第十三电容的另一端、所述的第十七电感的一端和所述的第十三MOS管的栅极连接，所述的第十七电感的另一端为所述的功率放大器的第一偏置端，用于接入偏置电压V_b3，所述的第十三MOS管的源极接地，所述的第十三MOS管的漏极、所述的第十八电感的一端和所述的第十四电容的一端连接，所述的第十八电感的另一端接入电源电压VDD，所述的第十四电容的另一端和所述的第十九电感的一端连接，所述的第十九电感的另一端、所述的第二十电感的一端和所述的第十五电容的一端连接，所述的第二十电感的另一端、所述的第十五电容的另一端、所述的第二十一电感的一端和所述的第十四MOS管的栅极连接，所述的第二十一电感的另一端为所述的功率放大器的第二偏置端，用于接入偏置电压V_b4，所述的第十四MOS管的源极接地，所述的第十四MOS管的漏极、所述的第二十二电感的一端和所述的第十六电容的一端连接，所述的第二十二电感的另一端接入电源电压VDD，所述的第十六电容的另一端和所述的第二十三电感的一端连接，所述的第二十三电感的另一端、所述的第二十四电感的一端和所述的第十七电容的一端连接，所述的第二十四电感的另一端、所述的第十七电容的另一端、所述的第二十五电感的一端和所述的第十五MOS管的栅极连接，所述的第二十五电感的另一端为所述的功率放大器的第三偏置端，用于接入偏置电压V_b5，所述的第十五MOS管的源极接地，所述的第十五MOS管的漏极、所述的第二十六电感的一端和所述的第十八电容的一端连接，所述的第二十六电感的另一端接入电源电压VDD，所述的第十八电容的另一端为所述的功率放大器的输出端RF_out，用于连接所述的第二端口。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过压控振荡器、缓冲器、第一巴伦变压器、上混频器、第二巴伦变压器、功率放大器、第一端口和第二端口构成宽带发射机，压控振荡器中，第二MOS管、第三MOS管、第一电容、第二电容、第二电感和第三电感构成第一个振荡器，第四MOS管、第五MOS管、第三电容、第四电容、第六电感和第七电感构成第二个振荡器，第一个振荡器和第二个振荡器起振频率不同，利用第一个变压器、第二个变压器、第三个变压器和第四个变压器将第一个振荡器和第二个振荡器组合在一起，由控制电压Vctrl控制，实现叠加的宽频段可调输出频率，且噪声和功耗都比较低，仿真验证，在1V电源电压下，该压控振荡器可调频率范围为69.5GHz～88.5GHz，相位噪声为-95dBc/Hz(1MHz)，功耗为4.2mW；上混频器中，第一电容、第二电容和第九电感构成反向“C”型结构的本振宽频段输入匹配结构，第十二电感、第十三电感、第十四电感、第十一电容和第十二电容构成“工”型结构的射频宽频段输出匹配结构，良好的输入输出匹配结构(本振宽频段输入匹配结构和射频宽频段输出匹配结构)可以使信号最大程度的传输，减少传输过程的衰减，提高增益，降低功耗，仿真验证，在1V电源电压下，该上混频器-10dB带宽为65.5GHz～87.5GHz，变频增益为8dB，功耗为5.1mW；功率放大器中，第十六电感和第十三电容构成第一个并联谐振，第二十电感和第十五电容构成第二个并联谐振，第二十四电感和第十七电容构成第三个并联谐振，三个并联谐振可以实现史密斯圆图上极点调谐的功能，达到宽频段性能，同时又具有高功率和高效率特点，仿真验证，在1V电源电压下，该功率放大器-10dB带宽为62.5GHz～86.5GHz，增益为15dB，功率附加效率为20.5％，饱和输出功率为15dBm，由此本发明的宽带发射机具有高带宽、高增益、高效率和低功耗。

附图说明

图1为本发明的宽带发射机的结构图；

图2为本发明的宽带发射机的压控振荡器的电路结构图；

图3为本发明的宽带发射机的上混频器的电路结构图；

图4为本发明的宽带发射机的功率放大器的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例：如图1所示，一种宽带发射机，包括压控振荡器1、缓冲器2、第一巴伦变压器3、上混频器4、第二巴伦变压器5、功率放大器6、第一端口7和第二端口8，压控振荡器1用于产生频率可调的振荡信号并将振荡信号输出到缓冲器2，缓冲器2用于将输到其处的振荡信号进行缓冲得到本振信号，并提高本振信号的输出阻抗后，将本振信号输出到上混频器4，第一端口7用于产生低中频信号，并将低中频信号输出到第一巴伦变压器3，第一巴伦变压器3将输出至其处的低中频信号转换为一对差分信号后输出到上混频器4，上混频器4将缓冲器2输出至其处的本振信号与第一巴伦变压器3输出至其处的一对差分信号进行信号调制，生成一对差分调制信号输出至第二巴伦变压器5，第二巴伦变压器5将输出至其处的一对差分调制信号转换为单端调制信号后输出到功率放大器6，功率放大器6将输出至其处的单端调制信号的功率进行放大，得到调制射频信号输出到第二端口8，第二端口8用于将输出至其处的调制射频信号输出。

如图2所示，本实施例中，压控振荡器1包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7和第八电感L8；第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5和第六MOS管M6均为NMOS管，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4均为可变电容，第一电感L1和第二电感L2组成第一个变压器K₁，第七电感L7和第八电感L8组成第二个变压器K₂，第三电感L3和第四电感L4组成第三个变压器K₃，第五电感L5和第六电感L6组成第四个变压器K₄，第一电感L1的一端和第四电感L4的一端连接且其连接端接地，第一电感L1的另一端和第六电容C6的一端连接，第四电感L4的另一端和第五电容C5的一端连接，第六电容C6的另一端和第八电感L8的一端连接，第八电感L8的另一端和第五电感L5的一端连接，第五电感L5的另一端和第五电容C5的另一端连接，第二电感L2的一端、第一电容C1的一端、第二MOS管M2的漏极和第三MOS管M3的栅极连接，第二MOS管M2的源极、第三MOS管M3的源极和第一MOS管M1的漏极连接，第一MOS管M1的源极接地，第一MOS管M1的栅极为压控振荡器1的第二偏置端，用于接入偏置电压V_b2，第三电感L3的一端、第二电容C2的一端、第二MOS管M2的栅极和第三MOS管M3的漏极连接，第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的一端和第四电容C4的一端连接且其连接端为压控振荡器1的控制端，用于接入控制电压Vctrl，第二电感L2的另一端、第三电感L3的另一端、第七电感L7的一端和第六电感L6的一端连接且其连接端为压控振荡器1的电源端，用于接入电源电压VDD，第七电感L7的另一端、第四电容C4的另一端、第四MOS管M4的漏极和第五MOS管M5的栅极连接且其连接端为压控振荡器1的负输出端，第六电感L6的另一端、第三电容C3的另一端、第四MOS管M4的栅极和第五MOS管M5的漏极连接且其连接端为压控振荡器1的正输出端，第四MOS管M4的源极、第五MOS管M5的源极和第六MOS管M6的漏极连接，第六MOS管M6的源极接地，第六MOS管M6的栅极为压控振荡器1的第一偏置端，用于接入偏置电压V_b1，压控振荡器1的正输出端和负输出端之间用于输出振荡信号。

如图3所示，本实施例中，上混频器4包括电流源、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12、第九电感L9、第十电感L10、第十一电感L11、第十二电感L12、第十三电感L13和第十四电感L14，第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第十一MOS管M11和第十二MOS管M12均为NMOS管，电流源的负极接地，电流源的正极、第七MOS管M7的源极和第八MOS管M8的源极连接，第七MOS管M7的栅极、第七电容C7的一端和第二电阻R2的一端连接，第七MOS管M7的漏极、第九MOS管M9的源极和第十MOS管M10的源极连接，第八MOS管M8的栅极、第一电阻R1的一端和第八电容C8的一端连接，第八MOS管M8的漏极、第十一MOS管M11的源极和第十二MOS管M12的源极连接，第九MOS管M9的栅极、第十二MOS管M12的栅极、第三电阻R3的一端、第九电感L9的一端和第十电容C10的一端连接，第九MOS管M9的漏极、第十电感L10的一端、第十一MOS管M11的漏极和第十二电感L12的一端连接，第十MOS管M10的漏极、第十一电感L11的一端、第十三电感L13的一端和第十二MOS管M12的漏极连接，第十MOS管M10的栅极、第十一MOS管M11的栅极、第四电阻R4的一端、第九电感L9的另一端和第九电容C9的一端连接，第一电阻R1的另一端和第二电阻R2的另一端连接且其连接端为上混频器4的偏置端，用于接入偏置电压V_b，第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端、第十电感L10的另一端和第十一电感L11的另一端连接且其连接端为上混频器4的电源端，用于接入电源电压VDD，第十二电感L12的另一端、第十四电感L14的一端和第十二电容C12的一端连接，第十三电感L13的另一端、第十四电感L14的另一端和第十一电容C11的一端连接，第七电容C7的另一端为上混频器4的中频信号负输入端IF_in-，第八电容C8的另一端为上混频器4的中频信号正输入端IF_in+，第九电容C9的另一端为上混频器4的本振信号负输入端LO_in-，第十电容C10的另一端为上混频器4的本振信号正输入端LO_in+，第十一电容C11的另一端为上混频器4的射频信号负输出端RF_out-，第十二电容C12的另一端为上混频器4的射频信号正输出端RF_out+，上混频器4的中频信号正输入端IF_in+和上混频器4的中频信号负输入端IF_in-之间用于接入第一巴伦变压器3输出的一对差分信号，上混频器4的本振信号正输入端LO_in+和上混频器4的本振信号负输入端LO_in-用于接入缓冲器2输出的本振信号，上混频器4的射频信号正输出端RF_out+和上混频器4的射频信号负输出端RF_out-之间用于输出一对差分调制信号。

如图4所示，本实施例中，功率放大器6包括第十三MOS管M13、第十四MOS管M14、第十五MOS管M15、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18、第十五电感L15、第十六电感L16、第十七电感L17、第十八电感L18、第十九电感L19、第二十电感L20、第二十一电感L21、第二十二电感L22、第二十三电感L23、第二十四电感L24、第二十五电感L25和第二十六电感L26，第十三MOS管M13、第十四MOS管M14和第十五MOS管M15均为NMOS管，第十五电感L15的一端为功率放大器6的输入端RF_in，用于接入第二巴伦变压器5输出的单端调制信号，第十五电感L15的另一端、第十六电感L16的一端和第十三电容C13的一端连接，第十六电感L16的另一端、第十三电容C13的另一端、第十七电感L17的一端和第十三MOS管M13的栅极连接，第十七电感L17的另一端为功率放大器6的第一偏置端，用于接入偏置电压V_b3，第十三MOS管M13的源极接地，第十三MOS管M13的漏极、第十八电感L18的一端和第十四电容C14的一端连接，第十八电感L18的另一端接入电源电压VDD，第十四电容C14的另一端和第十九电感L19的一端连接，第十九电感L19的另一端、第二十电感L20的一端和第十五电容C15的一端连接，第二十电感L20的另一端、第十五电容C15的另一端、第二十一电感L21的一端和第十四MOS管M14的栅极连接，第二十一电感L21的另一端为功率放大器6的第二偏置端，用于接入偏置电压V_b4，第十四MOS管M14的源极接地，第十四MOS管M14的漏极、第二十二电感L22的一端和第十六电容C16的一端连接，第二十二电感L22的另一端接入电源电压VDD，第十六电容C16的另一端和第二十三电感L23的一端连接，第二十三电感L23的另一端、第二十四电感L24的一端和第十七电容C17的一端连接，第二十四电感L24的另一端、第十七电容C17的另一端、第二十五电感L25的一端和第十五MOS管的栅极连接，第二十五电感L25的另一端为功率放大器6的第三偏置端，用于接入偏置电压V_b5，第十五MOS管M15的源极接地，第十五MOS管M15的漏极、第二十六电感L26的一端和第十八电容C18的一端连接，第二十六电感L26的另一端接入电源电压VDD，第十八电容C18的另一端为功率放大器6的输出端RF_out，用于连接第二端口8。

Claims (1)

1.一种宽带发射机，其特征在于包括压控振荡器、缓冲器、第一巴伦变压器、上混频器、第二巴伦变压器、功率放大器、第一端口和第二端口，所述的压控振荡器用于产生频率可调的振荡信号并将振荡信号输出到所述的缓冲器，所述的缓冲器用于将输到其处的振荡信号进行缓冲得到本振信号，并提高所述的本振信号的输出阻抗后，将所述的本振信号输出到所述的上混频器，所述的第一端口用于产生低中频信号，并将低中频信号输出到所述的第一巴伦变压器，所述的第一巴伦变压器将输出至其处的低中频信号转换为一对差分信号后输出到所述的上混频器，所述的上混频器将所述的缓冲器输出至其处的本振信号与所述的第一巴伦变压器输出至其处的一对差分信号进行信号调制，生成一对差分调制信号输出至所述的第二巴伦变压器，所述的第二巴伦变压器将输出至其处的一对差分调制信号转换为单端调制信号后输出到所述的功率放大器，所述的功率放大器将输出至其处的单端调制信号的功率进行放大，得到调制射频信号输出到所述的第二端口，所述的第二端口用于将输出至其处的调制射频信号输出；

所述的压控振荡器包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、第七电感和第八电感；所述的第一MOS管、所述的第二MOS管、所述的第三MOS管、所述的第四MOS管、所述的第五MOS管和所述的第六MOS管均为NMOS管，所述的第一电容、所述的第二电容、所述的第三电容和所述的第四电容均为可变电容，所述的第一电感和所述的第二电感组成第一个变压器，所述的第七电感和所述的第八电感组成第二个变压器，所述的第三电感和所述的第四电感组成第三个变压器，所述的第五电感和所述的第六电感组成第四个变压器，所述的第一电感的一端和所述的第四电感的一端连接且其连接端接地，所述的第一电感的另一端和所述的第六电容的一端连接，所述的第四电感的另一端和所述的第五电容的一端连接，所述的第六电容的另一端和所述的第八电感的一端连接，所述的第八电感的另一端和所述的第五电感的一端连接，所述的第五电感的另一端和所述的第五电容的另一端连接，所述的第二电感的一端、所述的第一电容的一端、所述的第二MOS管的漏极和所述的第三MOS管的栅极连接，所述的第二MOS管的源极、所述的第三MOS管的源极和所述的第一MOS管的漏极连接，所述的第一MOS管的源极接地，所述的第一MOS管的栅极为所述的压控振荡器的第二偏置端，用于接入偏置电压V_b2，所述的第三电感的一端、所述的第二电容的一端、所述的第二MOS管的栅极和所述的第三MOS管的漏极连接，所述的第一电容的另一端、所述的第二电容的另一端、所述的第三电容的一端和所述的第四电容的一端连接且其连接端为所述的压控振荡器的控制端，用于接入控制电压Vctrl，所述的第二电感的另一端、所述的第三电感的另一端、所述的第七电感的一端和所述的第六电感的一端连接且其连接端为所述的压控振荡器的电源端，用于接入电源电压VDD，所述的第七电感的另一端、所述的第四电容的另一端、所述的第四MOS管的漏极和所述的第五MOS管的栅极连接且其连接端为所述的压控振荡器的负输出端，所述的第六电感的另一端、所述的第三电容的另一端、所述的第四MOS管的栅极和所述的第五MOS管的漏极连接且其连接端为所述的压控振荡器的正输出端，所述的第四MOS管的源极、所述的第五MOS管的源极和所述的第六MOS管的漏极连接，所述的第六MOS管的源极接地，所述的第六MOS管的栅极为所述的压控振荡器的第一偏置端，用于接入偏置电压V_b1，所述的压控振荡器的正输出端和负输出端之间用于输出振荡信号；

所述的上混频器包括电流源、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第九电感、第十电感、第十一电感、第十二电感、第十三电感和第十四电感，所述的第七MOS管、所述的第八MOS管、所述的第九MOS管、所述的第十MOS管、所述的第十一MOS管和所述的第十二MOS管均为NMOS管，所述的电流源的负极接地，所述的电流源的正极、所述的第七MOS管的源极和所述的第八MOS管的源极连接，所述的第七MOS管的栅极、所述的第七电容的一端和所述的第二电阻的一端连接，所述的第七MOS管的漏极、所述的第九MOS管的源极和所述的第十MOS管的源极连接，所述的第八MOS管的栅极、所述的第一电阻的一端和所述的第八电容的一端连接，所述的第八MOS管的漏极、所述的第十一MOS管的源极和所述的第十二MOS管的源极连接，所述的第九MOS管的栅极、所述的第十二MOS管的栅极、所述的第三电阻的一端、所述的第九电感的一端和所述的第十电容的一端连接，所述的第九MOS管的漏极、所述的第十电感的一端、所述的第十一MOS管的漏极和所述的第十二电感的一端连接，所述的第十MOS管的漏极、所述的第十一电感的一端、所述的第十三电感的一端和所述的第十二MOS管的漏极连接，所述的第十MOS管的栅极、所述的第十一MOS管的栅极、所述的第四电阻的一端、所述的第九电感的另一端和所述的第九电容的一端连接，所述的第一电阻的另一端和所述的第二电阻的另一端连接且其连接端为所述的上混频器的偏置端，用于接入偏置电压V_b，所述的第三电阻的另一端、所述的第四电阻的另一端、所述的第十电感的另一端和所述的第十一电感的另一端连接且其连接端为所述的上混频器的电源端，用于接入电源电压VDD，所述的第十二电感的另一端、所述的第十四电感的一端和所述的第十二电容的一端连接，所述的第十三电感的另一端、所述的第十四电感的另一端和所述的第十一电容的一端连接，所述的第七电容的另一端为所述的上混频器的中频信号负输入端IF_in-，所述的第八电容的另一端为所述的上混频器的中频信号正输入端IF_in+，所述的第九电容的另一端为所述的上混频器的本振信号负输入端LO_in-，所述的第十电容的另一端为所述的上混频器的本振信号正输入端LO_in+，所述的第十一电容的另一端为所述的上混频器的射频信号负输出端RF_out-，所述的第十二电容的另一端为所述的上混频器的射频信号正输出端RF_out+，所述的上混频器的中频信号正输入端IF_in+和所述的上混频器的中频信号负输入端IF_in-之间用于接入所述的第一巴伦变压器输出的一对差分信号，所述的上混频器的本振信号正输入端LO_in+和所述的上混频器的本振信号负输入端LO_in-用于接入所述的缓冲器输出的本振信号，所述的上混频器的射频信号正输出端RF_out+和所述的上混频器的射频信号负输出端RF_out-之间用于输出一对差分调制信号。

所述的功率放大器包括第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十五电感、第十六电感、第十七电感、第十八电感、第十九电感、第二十电感、第二十一电感、第二十二电感、第二十三电感、第二十四电感、第二十五电感和第二十六电感，所述的第十三MOS管、所述的第十四MOS管和所述的第十五MOS管均为NMOS管，所述的第十五电感的一端为所述的功率放大器的输入端RF_in，用于接入所述的第二巴伦变压器输出的单端调制信号，所述的第十五电感的另一端、所述的第十六电感的一端和所述的第十三电容的一端连接，所述的第十六电感的另一端、所述的第十三电容的另一端、所述的第十七电感的一端和所述的第十三MOS管的栅极连接，所述的第十七电感的另一端为所述的功率放大器的第一偏置端，用于接入偏置电压V_b3，所述的第十三MOS管的源极接地，所述的第十三MOS管的漏极、所述的第十八电感的一端和所述的第十四电容的一端连接，所述的第十八电感的另一端接入电源电压VDD，所述的第十四电容的另一端和所述的第十九电感的一端连接，所述的第十九电感的另一端、所述的第二十电感的一端和所述的第十五电容的一端连接，所述的第二十电感的另一端、所述的第十五电容的另一端、所述的第二十一电感的一端和所述的第十四MOS管的栅极连接，所述的第二十一电感的另一端为所述的功率放大器的第二偏置端，用于接入偏置电压V_b4，所述的第十四MOS管的源极接地，所述的第十四MOS管的漏极、所述的第二十二电感的一端和所述的第十六电容的一端连接，所述的第二十二电感的另一端接入电源电压VDD，所述的第十六电容的另一端和所述的第二十三电感的一端连接，所述的第二十三电感的另一端、所述的第二十四电感的一端和所述的第十七电容的一端连接，所述的第二十四电感的另一端、所述的第十七电容的另一端、所述的第二十五电感的一端和所述的第十五MOS管的栅极连接，所述的第二十五电感的另一端为所述的功率放大器的第三偏置端，用于接入偏置电压V_b5，所述的第十五MOS管的源极接地，所述的第十五MOS管的漏极、所述的第二十六电感的一端和所述的第十八电容的一端连接，所述的第二十六电感的另一端接入电源电压VDD，所述的第十八电容的另一端为所述的功率放大器的输出端RF_out，用于连接所述的第二端口。

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