CN1229541A - 无线电接收机 - Google Patents

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Abstract

一种无线电接收机具有双平衡混频级,后者包括两个发射极耦合晶体管对(T1至T4),每一个晶体管对的公共发射极连接到相同的电流源(T5,T6及T9)。本机振荡信号分别以差分方式加到第一与第四晶体管(T1,T4)和第二与第三晶体管(T2,T3)的基极接点(58,60)。射频输入信号通过也连接到相应的电流源的阻尼电阻(R3,R4)加到公共发射极接点(50,52)。发射极耦合晶体管对的输出耦合到共射共基级(66, 68)。另外的阻尼电阻(R1,R2)连接在本机振荡器差分输入端(22A,22B)与基极接点(58,60)之间。阻尼电阻的阻值低;一般为25欧姆,用来稳定双平衡混频电路并防止它出现振荡。

Description

无线电接收机
本发明涉及在数字式宽域寻呼机中、但不仅在数字式宽域寻呼机中具有特殊用途的无线电接收机。
鉴于数字式寻呼机尺寸较小，人们一直希望减少寻呼机所携带的电池个数，而且目标是只用一个电池操作。因此要求寻呼机中所用的电路以大约1伏的电压工作，而若要求较高的电压，则设置电压倍增器。接收机的关键部件是下变频级，后者一般以双平衡混频电路的形式实现。用两个电池工作的双平衡混频电路已为人所知。美国专利No.5,521,545公开一种能以较低电压工作的双平衡混频电路的改进。美国专利No.5,521,545所公开的电路的试验表明，在寻呼操作者使用的150兆赫兹和950兆赫兹之间的整个频率范围内，在有些频带上这种已知的双平衡混频电路变得不稳定并表现为一种振荡器。
本发明的目的是消除低电压双平衡混频电路中的这种不稳定性。
按照本发明的第一方面，提供一种无线电接收机，它包括输入信号接收装置、本机振荡信号发生装置及下变频级，后者具有用来连接输入信号接收装置的第一输入端、用来接收本机振荡信号的第二输入端和下变频信号的输出端，所述下变频级包括：相同导电类型的第一、第二、第三和第四晶体管，第一与第二晶体管以及第三与第四晶体管的发射极分别耦合在一起以形式第一和第二发射极接点，第一与第三晶体管以及第二与第四晶体管的集电极连接到相应的第一和第二输出接点，第一与第四晶体管以及第二与第三晶体管的基极连接到相应的第一和第二本机振荡器接点；分别耦合到第一和第二本机振荡器接点的第一和第二本机振荡器输入端；向所述第一和第二发射极接点提供基本上相同电流的第一和第二装置；分别耦合在所述第一与第二电流提供装置和所述第一与第二发射极接点之间的电流通路的第一和第二信号输入端子；以及信号阻尼元件，它们分别耦合在所述第一与第二本机振荡器输入端和所述第一与第二本机振荡器接点之间，以及所述第一与第二信号输入端和所述第一与第二发射极接点之间。
按照本发明的第二方面，提供一种双平衡混频电路，它包括：相同导电类型的第一、第二、第三和第四晶体管，第一与第二晶体管以及第三与第四晶体管的发射极分别耦合在一起，以形成第一和第二发射极接点，第一与第三晶体管以及第二与第四晶体管的集电极连接到相应的第一和第二输出接点，第一与第四以及第二与第三晶体管的基极连接到相应的第一和第二本机振荡器接点；分别连接到第一和第二本机振荡器接点的第一和第二本机振荡器输入端；向所述第一和第二发射极接点提供基本上相同电流的第一和第二装置；分别耦合到所述第一与第二电流提供装置和所述第一与第二发射极接点之间的电流通路的第一和第二信号输入端子；以及信号阻尼元件，它们分别耦合在所述第一与第二本机振荡器输入端和所述第一与第二本机振荡器接点之间以及所述第一与第二信号输入端和所述第一与第二发射极接点之间。
本发明基于对这样一个事实的认识，即通过在本机振荡器选定点处提供少量阻尼，并将射频馈送到双平衡混频电路的开关级，就能在感兴趣的整个频带上消除频率不稳定性。阻尼装置可以是纯电阻性的，并以相应的信号馈送通路上的等值电阻的形式来实现。电阻值低，典型数值为大约25欧姆。
现将参照附图以举例的方式描述本发明。附图中：
图1是无线电接收机的方框简图；而
图2是双平衡混频电路一个实施例的电路简图。
在附图中，用相同的标号来表示相应的元件。
参照图1，所述接收机包括天线10，后者通过射频放大器12耦合到选出感兴趣的频带的带通滤波器14。滤波器的输出端耦合到混频器18的第一输入端16。来自本机振荡器20的本机振荡信号加到混频器18的第二输入端22。混频器18的输出信号是一种中频信号，该信号在带通或高通滤波器24中被滤波、以便提供宽带信号，后者加到接点26、在这里被分成两路、加到混频器30和32的第一输入端。本机振荡器28的输出信号通过90°移相器34加到混频器32的第二输入端，并加到混频器30的第二输入端。加到混频器30，32的本机振荡器频率是这样的频率，以便把来自带通滤波器24的宽带中频信号中的有用信号向下混频成零中频。混频器30，32的输出信号是正交相关的信号。后混频放大器36，38分别连接到混频器30，32的输出端。来自所述各放大器的输出耦合到低通滤波器40，42，后者把有用的混频成分传送到本身已知的解调器44，以便在端子46提供输出信号。
参照图2，双平衡混频电路包括接成射极耦合对电路的NPN结T1，T2和T3，T4，同时，晶体管T1，T2和T3，T4的发射极分别一起连接到接点50，52。晶体管T1，T4的基极连接在一起，它们的共同接点58通过电阻R1连接到本机振荡器输入端子之一22A。晶体管T2，T3的基极连接在一起，它们的共同接点60用电阻R2连接到本机振荡器的第二输入端子22B。晶体管T1，T3和T2，T4的集电极分别连接在一起，它们的共同接点62，64分别连接到共基极NPN晶体管T7，T8的发射极。平衡输出信号出现在分别连接到晶体管T7，T8的集电极的端子66，68之间。向晶体管T7，T8的基极提供偏压电源Vbias。
发射极接点50，52连接到相应的由NPN晶体管T5，T6和T9形成的电流镜电路所构成的电流源。晶体管T9的集电极-发射极通路通过电阻R7，R8耦合在Vbias和Gnd线之间。晶体管T9的集电极和基极耦合在一起。晶体管T5，T6的集电极分别通过电阻R3，R4耦合到接点50，52，而晶体管T5，T6的发射极分别通过电阻R5，R6耦合到Gnd线。电阻R3和晶体管T5的集电极的接点54连接到一个射频输入端子16A，而电阻R4和晶体管T6的集电极的接点56连接到第二射频输入端子16B。晶体管T5，T6的基极连接到晶体管T9的基极。
在操作中，射频输入信号以相反的相位加到端子16A和16B上，而本机振荡器信号以相反的相位加到输入端22A和22B。包括相同的晶体管T5，T6的电流镜电流源保证相同的恒定电流分别加到接点50，52上。通过把射频信号注入接点54，56，双平衡混频电路在比较低的电压下工作，这适合于寻呼机的较低功率的要求。晶体管T7，T8是共射共基晶体管，其目的是改善混频电路的反向隔离，以保证它在中频下的输出阻抗保持恒定，而与本机振荡器和射频端口及偏压电源的变化无关。电阻R1，R2，R3和R4具有低的数值，一般是25欧姆，而其目的是使该电路在宽的频率范围稳定并防止振荡。
尽管在图中没有示出，但是混频器30，32也可以是图2所示类型的双平衡混频电路。在这种电路中，中频信号以相反的相位加到端子16A，16B，而本机振荡器28输出端分别直接耦合到端子22A、22B，或者通过移相器34分别耦合到端子22A，22B。
包括电流镜晶体管T5，T6的电流源可以由虚线表示的低值电阻R7，R8代替。
根据对本公开的阅读，对于本专业的技术人员来说，其他修改是显而易见的。这修改可以涉及无线电接收机、双平衡混频电器及其组件的设计、制造和应用中已知的其他元件，这些元件可以用作替代这里已经描述的元件，或者可以是这里已经描述的元件以外的元件。
本发明适用于远程通信用的低电压集成接收机电路。

Claims (10)

1.一种无线电接收机，它包括输入信号接收装置、本机振荡信号发生装置及下变频级，后者具有用来连接输入信号接收装置的第一输入端、用来接收本机振荡信号的第二输入端和下变频信号的输出端，所述下变频级包括：相同导电类型的第一、第二、第三和第四晶体管，第一与第二晶体管以及第三与第四晶体管的发射极分别耦合在一起以形成第一和第二发射极接点，第一与第三晶体管以及第二与第四晶体管的集电极连接到相应的第一和第二输出接点，第一与第四晶体管以及第二与第三晶体管的基极连接到相应的第一和第二本机振荡器接点；分别耦合到第一和第二本机振荡器接点的第一和第二本机振荡器输入端；向所述第一和第二发射极接点提供基本上相同电流的第一和第二装置；分别耦合到所述第一与第二电流提供装置和所述第一与第二发射极接点之间的电流通路的第一和第二信号输入端子；以及信号阻尼元件，它们分别耦合在所述第一与第二本机振荡器输入端和所述第一与第二本机振荡器接点之间，以及所述第一与第二信号输入端和所述第一与第二发射极接点之间。
2.权利要求1的接收机，其特征在于：所述信号阻尼元件包括电阻性器件。
3.权利要求1的接收机，其特征在于：所述信号阻尼元件包括阻值基本上相等的电阻性器件。
4.权利要求1，2或3的接收机，其特征在于：所述向第一和第二发射极接点提供基本上相同电流的装置包括其集电极分别连接到所述第一和第二输入端子的第五和第六晶体管。
5.权利要求1至4中任何一项的接收机，其特征在于：共射共基连接的晶体管耦合到所述相应的第一和第二输出接点。
6.一种双平衡混频电路，它包括相同导电类型的第一、第二、第三和第四晶体管，第一与第二晶体管以及第三与第四晶体管的发射极分别耦合在一起，以形成第一和第二发射极接点，第一与第三晶体管以及第二与第四晶体管的集电极连接到相应的第一和第二输出接点，第一与第四以及第二与第三晶体管的基极连接到相应的第一和第二本机振荡器接点；分别连接到第一和第二本机振荡器接点的第一和第二本机振荡器输入端；向所述第一和第二发射极接点提供基本上相同电流的第一和第二装置；分别耦合到所述第一与第二电流提供装置和所述第一与第二发射极接点之间的电流通路的第一和第二信号输入端子；以及信号阻尼元件，它们分别耦合在所述第一与第二本机振荡器输入端和所述第一与第二本机振荡器接点之间以及所述第一与第二信号输入端子和所述第一与第二发射极接点之间。
7.权利要求6的混频电路，其特征在于：所述信号阻尼元件包括电阻性器件。
8.权利要求6的混频电路，其特征在于：所述信号阻尼元件包括阻值基本上相等的电阻性器件。
9.权利要求6，7或8的混频电路，其特征在于：所述向第一和第二发射极接点提供基本上相同电流的装置包括其集电极连接到所述第一和第二输入端子的第五和第六晶体管。
10.权利要求6至9中任何一项的混频电路，其特征在于：共射共基连接的晶体管耦合到所述相应的第一和第二输出接点。
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