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FACHGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen elektronische Schaltungen
und insbesondere Schaltungen für
das Mischen von Signalen mit unterschiedlichen Frequenzen.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
meisten Funkfrequenzempfänger
wandeln empfangene Funkfrequenz-(RF-)Signale unter Verwendung von
Mischern in niedrigere Frequenzen (zum Beispiel Basisband- oder
Zwischenfrequenzen) um. Die Filterung und Verstärkung, die bei der Verarbeitung
des RF-Signals in den niedrigeren Frequenzen durchgeführt werden,
sind weniger kostspielig und genauer als die Verarbeitung in der
RF-Frequenz. Normalerweise wird ein moduliertes RF-Signal in einem
Mischer mit dem Signal eines Empfangsoszillators (LO) kombiniert,
um ein Zwischenfrequenz-(ZF-)Signal zu erzeugen, das dann verstärkt und
detektiert werden kann, um die auf den RF-Träger aufmodulierte Information
wiederherzustellen. Der Prozeß kann
auch umgekehrt werden, indem ein LO-Frequenzsignal mit einem ZF-Signal
gemischt wird, um einen modulierten RF-Träger zu erzeugen, der verstärkt und
als moduliertes Signal gesendet werden kann.
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Ein
Mischer ist ein nichtlineares Bauelement, das entweder Dioden oder
Transistoren enthält
und dessen Funktion darin besteht, Signale zweier unterschiedlicher
Frequenzen derartig zu kombinieren, daß Energie auf anderen Frequenzen
erzeugt wird. Verschiedene Mischerparameter, wie etwa die Bandbreite
und die Trennung zwischen den Anschlüssen, müssen optimiert werden, um Bauelemente
zu erzeugen, die imstande sind, in modernen RF-Systemen zu arbeiten.
In den letzten Jahren hat es eine Zunahme von Submillimeterwellen-Empfängeranwendungen
gegeben, die eine einfach herstellbare Mischertechnologie mit verbessertem
Leistungsvermögen
bei extrem hohen Frequenzen benötigen. Das
Mischen eines Eingangs-(RF-)Signals mit einem LO-Signal ergibt Frequenzprodukte
unterhalb und oberhalb der RF- und LO-Frequenzen. Jedes Frequenzprodukt
entspricht der Summe aus den Eingangs-RF- und LO-Frequenzen, während das
niedrigere Frequenzprodukt der Differenz zwischen den Eingangs-RF-
und LO-Frequenzen entspricht.
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Einige
Mischertypen sind unsymmetrisch, einfach abgestimmt, doppelt abgestimmt
und doppelt-doppelt
abgestimmt (auch als dreifach abgestimmt bezeichnet). Alle diese
Mischertypen sind Bauelemente mit drei Anschlüssen und umfassen einen Eingangsanschluß (den RF-Anschluß), einen Eingangsanschluß für den Empfangsoszillator
(den LO-Anschluß)
und einen Ausgangsanschluß (den ZF-Anschluß). Unsymmetrische
Mischer sind die einfachste Art und werden unter Verwendung lediglich einer
einzigen Diode realisiert. Die LO-, RF- und ZF-Anschlüsse sind
nur durch Filter getrennt, um für ein
gewisses Maß an
Trennung zwischen den Anschlüssen
zu sorgen. Unsymmetrische Mischer haben jedoch eine schmale Bandbreite,
einen begrenzten Dynamikbereich und eine schlechte Trennung zwischen
den Anschlüssen.
Größere Bandbreiten und
bessere Trennung können
mit einem einfach abgestimmten Mischer erreicht werden. Ein einfach
abgestimmter Mischer besteht aus zwei unsymmetrischen Mischern.
Die Mischerdioden werden durch die LO- und RF-Signale gespeist.
Es sind Oberschwingungsmischer genutzt worden, bei denen der Hauptausgang
auf einer bestimmten Oberschwingung der LO-Frequenz liegt. Ein neuerer
Typ eines mit einer geradzahligen Unterschwingung gepumpten Mischers
verwendet zwei parallelgeschaltete Dioden entgegengesetzter Polarität, die als "antiparallele Dioden" bezeichnet werden.
Die Unterschwingungsfrequenzen stellen Ausgangsfrequenzen als Kombination
ausschließlich
geradzahliger Oberschwingungen der Empfangsoszillatorfrequenz bereit.
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Mischer
nach dem Stand der Technik haben eine Anzahl von Nachteilen, die
dem Fachmann bekannt sind. Zu diesen Nachteilen gehören die
Trennung zwischen den Anschlüssen,
die begrenzte Bandbreite, insbesondere die Zwischenfrequenzbandbreite,
die relative Komplexität
und Schwierigkeit bei der Implementierung in kompakter Form, die zur
Aufnahme in monolithisch integrierte Mikrowellen-Schaltkreise (MMICs) geeignet sind.
MMICs werden normalerweise unter Verwendung elementarer Wafer-Verarbeitungstechnologie
für integrierte
Halbleiterschaltkreise (ICs) auf und/oder in solchen Wafern aufgebaut.
Normalerweise werden Breitbandmischer mit konzentrierten Bauelementen
oder anderen Strukturen hergestellt, die mit IC-Herstellungsmethoden
und -Geometrien kompatibel sind. Insbesondere ist es wichtig, daß sie von
vergleichsweise geringer Größe sind,
um nicht unverhältnismäßig große Substratflächen im
Vergleich zu den Halbleiterdioden, -transistoren und so weiter zu
belegen, die die Signale mischen, oder im Vergleich zu den Verstärkern oder
anderen Signalverarbeitungsbauelementen, die der MMIC enthalten
kann. Solche Bedenken sind im Frequenzbereich oberhalb von einem Gigahertz
(GHz) wichtig, wo die Größen der
verteilten Schaltungsbauelemente unhandlich sind. Insbesondere werden
für Breitbandanwendungen
viele konzentrierte oder verteilte Bauelemente verwendet, die in
monolithischen Anwendungen eine erhebliche Chipfläche benötigen. Darum
haben herkömmliche Mikrowellenmischer
begrenzte Bandbreitenumfänge, was
zu kundenspezifischen Mischern für
Funkgeräte führt, die
dafür ausgelegt
sind, in spezifischen Bandbreiten zu arbeiten. Ein Funktechnikhersteller
von Funkgeräten
mit unterschiedlichen Bandbreiten muß dann vielerlei Mischer von
unterschiedlicher Bandbreite im Lager halten, um die spezifischen
Bandbreiteanforderungen der unterschiedlichen Funkgeräte zu erfüllen.
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Ein
anderes Problem mit Mischern besteht darin, daß die Einführung von Direktumwandlungsempfängern mit
ihren starken LO-Signalen auf der Platine das Problem der Störung aufwirft.
Genauer gesagt, kann unerwünschter
LO-Leckstrom vom Empfänger
in die Antenne eine Inband-Störung mit anderen
nahegelegenen Empfängern
bewirken, die auf den gleichen Kanal abgestimmt sind. Darum würde ein
solcher Empfänger
ein sehr hohes Maß an Trennung
zwischen dem Empfangsoszillator und der Antenne erfordern, um die
Verdrängung
oder Sättigung
der Empfänger
jeglicher nahegelegener Funkgeräte
zu vermeiden. Solche hohen Maße
an Trennung sind aufgrund von Streu-Kapazitäten, die Energie des Empfangsoszillators
direkt in die Antenne koppeln, sehr schwer zu erreichen. Bekannte
Verfahren, die sich dem Problem des LO-Leckstroms widmen, sind folgende:
Ausbildung einer Trennung im RF-Weg zur Antenne, Einfügen eines
Trenngliedes wie etwa von Filtern in den Mischer und Verringern der
Antriebsleistung des Empfangsoszillators auf sehr niedrige Pegel.
Jedoch haben diese Verfahren Schwächen, da festgestellt worden
ist, daß sie
sich nachteilig auf den Dynamikbereich auswirken und die Empfindlichkeit
herabsetzen sowie teuer in der Implementierung sind und den Platzbedarf
auf dem Chip vergrößern.
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Merenda
et al., "4 to 40
GHz Even Harmonic Schottky Mixer",
1988 IEEE MTT-S Digest, Seite 695, beschreibt die Mischung der zweiten
Oberschwingung von 4 bis 40 GHz mit einem LO von 2 bis 20 GHz unter
Verwendung einer antiparallelen Achtdiodenbrücke in einer abgestimmten Mikrostreifenschaltung.
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US 6 094 570 für Conzolazio
beschreibt einen monolithisch integrierten Mikrowellen-Schaltkreis
für einen
doppelt abgestimmten Mischer, der auf einem GaAs-Substrat hergestellt
ist, wobei darauf ein Funkfrequenz-Mikrostreifenbalun und ein Empfangsoszillator-Mikrostreifenbalun
ausgebildet sind.
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JP 11180852 (Mitsubishi
Electric Corporation) beschreibt eine Schaltung, die für einen
orthogonalen Modulator und einen orthogonalen Demodulator geeignet
ist.
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Daher
besteht weiterhin der Bedarf an verbesserten Breitbandmischern und
Verfahren zum Mischen von Signalen, die weniger Bauelemente verwenden
und einfach aufzubauen sind und/oder Elemente verwenden, die sich
leicht in und/oder auf MMICs integrieren lassen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Folgende stellt eine vereinfachte Zusammenfassung der Erfindung
dar, die ein Grundverständnis
einiger Aspekte der Erfindung ermöglichen soll. Diese Zusammenfassung
ist kein umfassender Überblick über die
Erfindung. Sie ist weder dazu bestimmt, wesentliche oder kritische
Elemente der Erfindung zu kennzeichnen, noch den Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Ihr einziger Zweck besteht
darin, einige Konzepte der Erfindung in vereinfachter Form vorzustellen,
als Einleitung zur ausführlicheren
Beschreibung, die später vorgestellt
wird.
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Nach
Anspruch 1 wird ein Breitbandmischer zum Mischen von Signalen mit
unterschiedlichen Frequenzen bereitgestellt. Der Mischer umfaßt die Übergabe
des Signals eines Empfangsoszillators (LO) an einen Phasenteiler
(zum Beispiel einen 180-Grad-Hybrid), der ein erstes LO-Zwischensignal und
ein zweites LO-Zwischensignal bereitstellt, die gegeneinander um
180° phasenverschoben
sind. Da sowohl das erste als auch das zweite LO-Zwischensignal
um 180° phasenverschoben
sind, wird der Grundschwingungs-LO-Leckstrom am RF-Anschluß durch
die phasengleiche Kombination der um 180° phasenverschobenen LO-Töne gemildert,
die einander auslöschen.
Ein RF- oder Mikrowellen-Eingangssignal
(zum Beispiel etwa 1 GHz bis etwa 100 GHz) wird an einen Leistungsteiler
(zum Beispiel einen 3-dB-Leistungskombinator/Teiler) übergeben,
um ein erstes RF-Zwischensignal und ein zweites RF-Zwischensignal bereitzustellen.
Sowohl das erste RF-Zwischensignal als auch das zweite RF-Zwischensignal sind
phasengleich mit dem RF-Eingangssignal und haben einen Leistungspegel,
der etwa einer Hälfte
des Leistungspegels des RF-Eingangssignals entspricht. Das erste
LO-Zwischensignal wird mit dem ersten RF-Zwischensignal gemischt, und
das zweite LO-Zwischensignal wird mit dem zweiten RF-Zwischensignal gemischt.
Die gemischten Signale werden kombiniert, um ein Zwischenfrequenz-(ZF-)Signal am Ausgang
des Mischers bereitzustellen.
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Der
Leistungsteiler und der Phasenteiler können breitbandig gewählt werden,
so daß ein
Breitbandmischer bereitgestellt wird, der relativ hohe Frequenzen
im Mikrowellen-Frequenzbereich (zum Beispiel etwa 1 GHz bis etwa
100 GHz) verarbeiten kann. Außerdem
sorgen der Leistungsteiler und der Phasenteiler für die nötige Trennung,
für die
vorher durch Filter und andere Bauelemente gesorgt wurde, wodurch
ermöglicht
wird, daß der
Mischer auf einem relativ kleinen integrierten Schaltkreis verwendet werden
kann. Der Mischer kann ein abgestimmter Unterschwingungsmischer
sein, der ein erstes Paar von antiparallelen Dioden verwendet, um
das erste LO-Zwischensignals mit dem ersten RF-Zwischensignal zu
mischen, und ein zweites Paar von antiparallelen Dioden, um das
zweite LO-Zwischensignals mit dem zweiten RF-Zwischensignal zu mischen.
Der abgestimmte Unterschwingungsmischer stellt Ausgangsfrequenzen
als Kombination von ausschließlich
geradzahligen Oberschwingungen der LO-Frequenz bereit. Die geradzahligen Oberschwingungsfrequenzen
der LO-Zwischensignale sind phasengleich mit dem RF-Signal.
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Zur
Erfüllung
der vorstehend genannten und verwandten Zwecke werden hierin gewisse
der Veranschaulichung dienende Aspekte der vorliegenden Erfindung
in Verbindung mit der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Diese Aspekte geben jedoch nur einige wenige der verschiedenen
Möglichkeiten
an, wie die Prinzipien der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, und
es ist beabsichtigt, daß die
vorliegende Erfindung alle derartigen Aspekte und ihre Äquivalente
einschließt.
Andere Vorteile und neuartige Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung unter Berücksichtigung der Zeichnungen
offensichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 stellt
ein Blockschaltbild eines Funksystems dar, das einen Mischer gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet.
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2 stellt
ein Blockschaltbild eines abgestimmten Breitband-Unterschwingungsmischers
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
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3 stellt
eine vergrößerte Draufsicht
eines auf einem integrierten Schaltkreis ausgebildeten Mischers
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
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4 stellt
eine vergrößerte Draufsicht
eines auf einem integrierten Schaltkreis ausgebildeten Mischers
gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
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5 stellt
eine schematische grafische Darstellung einer Spiralbalun-Struktur
dar, die dafür konfiguriert
ist, als ein 3-dB-Leistungskombinator/Teiler gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung zu arbeiten.
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6 stellt
eine schematische grafische Darstellung eines 3-dB-Wilkenson-Leistungskombinators/Teilers
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
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7 stellt
eine schematische grafische Darstellung einer Spiralbalun-Struktur
dar, die dafür konfiguriert
ist, als ein 180-Grad-Hybrid gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung zu arbeiten.
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8 stellt
eine Methodik zur Bereitstellung eines Zwischenfrequenzsignals durch
Mischen eines RF-Eingangssignals mit einem LO-Signal gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Breitbandmischer-Topologie,
die den Leckstrom des Empfangsoszillators (LO) vermindert. Das LO-Signal wird
an einen 180-Grad-Teiler (zum Beispiel einen 180-Grad-Hybrid) übergeben,
der ein erstes LO-Zwischensignal und ein zweites LO-Zwischensignal
bereitstellt, die gegeneinander um 180° phasenverschoben sind. Da sowohl
das erste als auch das zweite LO-Zwischensignal um 180° phasenverschoben
sind, wird der Grundschwingungs-LO-Leckstrom am RF-Anschluß durch
die phasengleiche Kombination der um 180° phasenverschobenen LO-Töne gemildert,
die einander auslöschen
und für
eine starke LO/RF-Unterdrückung
sorgen. Ein RF- oder Mikrowellen-Eingangssignal
(zum Beispiel etwa 1 GHz bis etwa 100 GHz) wird an einen Leistungsteiler
(zum Beispiel einen 3-dB-Leistungskombinator/Teiler) übergeben,
um ein erstes RF-Zwischensignal und ein zweites RF-Zwischensignal bereitzustellen.
Sowohl das erste RF-Zwischensignal als auch das zweite RF-Zwischensignal sind
phasengleich mit dem RF-Eingangssignal und haben einen Leistungspegel, der
etwa einer Hälfte
des Leistungspegels des RF-Eingangssignals entspricht. Das erste
LO-Zwischensignal wird mit dem ersten RF-Zwischensignal gemischt,
und das zweite LO-Zwischensignal wird mit dem zweiten RF-Zwischensignal gemischt.
Die gemischten Signale werden kombiniert, um ein Zwischenfrequenz-(ZF-)Signal am Ausgang
des Mischers bereitzustellen.
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Außerdem kann
unter Verwendung eines Leistungsteilers, wie etwa eines 3-dB-Leistungskombinators/Teilers,
und eines 180-Grad-Teilers, wie etwa eines 180-Grad-Hybrids, ein
Breitbandmischer bereitgestellt werden, der relativ hohe Frequenzen
im Mikrowellen-Frequenzbereich von über etwa 1 GHz (zum Beispiel
etwa 1 GHz bis etwa 100 GHz) ohne Verwendung einer Lösung mit
konzentrierten Bauelementen verarbeiten kann, da der Leistungsteiler
und der 180-Grad-Teiler Breitbandcharakter haben. Außerdem sorgen
der 3-dB-Leistungskombinators/Teiler und der 180-Grad-Teiler für die nötige Trennung, für die vorher
durch Filter und andere Bauelemente gesorgt wurde, wodurch ermöglicht wird,
daß der Mischer
auf einem relativ kleinen integrierten Schaltkreis verwendet werden
kann. Daher kann ein einzelnes Bauteil verwendet werden, um mehrere
Frequenzbänder
abzudecken.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist der Mischer ein abgestimmter Unterschwingungsmischer,
der ein erstes Paar von antiparallelen Dioden verwendet, um das
erste LO-Zwischensignals mit dem ersten RF-Zwischensignal zu mischen,
und ein zweites Paar von antiparallelen Dioden, um das zweite LO-Zwischensignals mit
dem zweiten RF-Zwischensignal zu mischen. Der abgestimmte Unterschwingungsmischer
stellt Ausgangsfrequenzen als Kombination von ausschließlich geradzahligen
Oberschwingungen der LO-Frequenz bereit. Die Ausgänge des
ersten Paars und des zweiten Paars von antiparallelen Dioden sind
mit einem gemeinsamen Punkt gekoppelt, um das ZF-Signal am Ausgang
des Mischers bereitzustellen. Der gemeinsame Punkt stellt eine RF-
und LO-Masse dar. Das LO-Signal wird um 180° phasenverschoben an die antiparallelen
Dioden übergeben.
Bei der 2. Oberschwingung der LO ist die Phase verdoppelt, daher
ist sie phasengleich. Zum Beispiel ist das erste LO-Zwischensignal bei
0°, und
die 2. Oberschwingung von 0° ist
0°. Außerdem ist
das zweite LO-Zwischensignal bei –180°, und die 2. Oberschwingung
von –180° ist –360° oder 0°. Daher sind
sowohl das erste als auch das zweite LO-Zwischensignal bei der zweiten Oberschwingung phasengleich
mit dem RF-Signal.
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1 stellt
ein Funksystem 10 dar, das einen Mischer 12 gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet. Das Funksystem 10 weist eine
Antenne 20 auf, die mit einem Funkeingangs-Bauelement 22 gekoppelt
ist. Ein RF- oder Mikrowellen-Eingangssignal wird durch die Antenne 20 empfangen,
die das RF-Eingangssignal erfaßt
und das RF-Eingangssignal an das Funkeingangs-Bauelement 22 überträgt. Das
Funkeingangs-Bauelement 22 kann das RF-Eingangssignal verstärken und
filtern, um Signale (zum Beispiel Rauschen, Störung) zu eliminieren, die außerhalb
des erwünschten
Frequenzbandes liegen. Es ist anzuerkennen, daß viele Varianten der Funkeingangs-Verarbeitung
existieren. Das RF-Eingangssignal
wird dann an einen RF-Anschluß des
Mischers 12 übergeben.
Der Mischer 12 weist den RF-Anschluß, einen LO-Anschluß und einen
ZF-Anschluß auf.
Ein Empfangsoszillator 24 ist mit dem LO-Anschluß gekoppelt,
und das Funkeingangs-Bauelement 22 ist mit dem RF-Anschluß gekoppelt.
Der Mischer 12 mischt das RF-Eingangssignal und ein LO-Eingangssignal
und stellt aus dem ZF-Anschluß ein
ZF-Signal bereit. Wenngleich der Mischer 12 als Teil eines
Empfangsabschnitts des Funksystems 10 dargestellt ist,
ist anzuerkennen, daß der
Mischer 12 in einem Sendeabschnitt des Funksystems 10 verwendet
werden kann, indem der ZF-Anschluß und der LO-Anschluß als Eingänge und der
RF-Anschluß als
Ausgang genutzt werden.
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Das
LO-Eingangssignal wird an einen 180-Grad-Phasenteiler 18 (zum
Beispiel einen 180-Grad-Hybrid) übergeben,
der an einem ersten Knoten 32 ein erstes LO-Zwischensignal
und an einem zweiten Knoten 34 ein zweites LO-Zwischensignal
bereitstellt. Das zweite LO-Zwischensignal ist gegenüber dem
ersten LO-Zwischensignal und dem LO-Eingangssignal um 180° phasenverschoben.
Da sowohl das erste als auch das zweite LO-Zwischensignal um 180° phasenverschoben
sind, wird der Grundschwingungs-LO-Leckstrom am RF-Anschluß durch
die phasengleiche Kombination der um 180° phasenverschobenen LO-Töne gemildert, die einander
auslöschen
und dadurch für
eine starke LO/RF-Unterdrückung
sorgen. Das RF- oder Mikrowellen-Eingangssignal wird an einen Leistungsteiler/Kombinator 14 übergeben,
um ein am ersten Knoten 32 erstes RF-Zwischensignal und
am zweiten Knoten 34 ein zweites RF-Zwischensignal bereitzustellen.
Sowohl das erste RF-Zwischensignal als auch das zweite RF-Zwischensignal
sind phasengleich mit dem RF-Eingangssignal und haben einen Leistungspegel,
der etwa einer Hälfte
des Leistungspegels des RF-Eingangssignals entspricht. In einer Mischstufe 16 werden
das erste LO-Zwischensignal mit
dem ersten RF-Zwischensignal und das zweite LO-Zwischensignal mit
dem zweiten RF-Zwischensignal gemischt. Die gemischten Signale werden kombiniert,
um am Ausgang des Mischers 12 ein Zwischenfrequenz-(ZF-)Signal
bereitzustellen. Das ZF-Signal wird dann an ein ZF-Filter 26 übergeben, das
unerwünschte
Signale aus dem ZF-Signal entfernt. Das gefilterte ZF-Signal wird
dann zur weiteren Verarbeitung, wie etwa Analog/Digital-Umsetzung und
Demodulation, an ein Funkausgangs-Bauelement 28 übergeben.
Das Signal wird dann zur endgültigen
Verarbeitung (zum Beispiel Decodierung, Datenextraktion) an einen
Signalprozessor 30 übergeben.
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2 stellt
einen abgestimmten Breitband-Unterschwingungsmischer 40 gemäß einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung dar. Der Mischer 40 weist einen
3-dB-Leistungskombinator/Teiler 42 auf, der mit einem RF-Anschluß gekoppelt
ist, und einen 180-Grad-Hybrid 44, der durch ein optionales Tiefpaßfilter 46 mit
einem LO-Anschluß gekoppelt
ist. Ein 180-Grad-Hybrid ist eine Wandler- oder Wellenleiterschaltung,
die so angeordnet ist, daß ein
Signal, daß an
einem Anschluß eintritt,
aufgeteilt wird und mit einer Phasendifferenz von 180 Grad aus zwei
benachbarten Anschlüssen
austritt. Der 3-dB-Leistungskombinator/Teiler 42 empfängt ein
RF- oder Mikrowellen-Eingangssignal und übergibt ein erstes RF-Zwischensignal
an einen ersten Knoten 45 und ein zweites RF-Zwischensignal
an einen zweiten Knoten 47. Sowohl das erste RF-Zwischensignal
als auch das zweite RF-Zwischensignal sind phasengleich mit dem
RF-Eingangssignal und haben einen Leistungspegel, der etwa einer
Hälfte
des Leistungspegels des RF-Eingangssignals
entspricht. Der 180-Grad-Hybrid 44 empfängt ein LO-Signal und übergibt
ein erstes LO-Zwischensignal
an den ersten Knoten 45 und ein zweites LO-Zwischensignal
an den zweiten Knoten 47. Das zweite LO-Zwischensignal
ist gegenüber
dem ersten LO-Zwischensignal und dem LO-Eingangssignal um 180° phasenverschoben.
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Der
Mischer 40 weist ein erstes antiparalleles Diodenpaar auf,
das aus den Dioden D1 und D2 besteht, und ein zweites antiparalleles
Diodenpaar, das aus den Dioden D3 und D4 besteht. Die Dioden D1–D4 sind
zum Beispiel Schottky-Dioden. Das erste antiparallele Diodenpaar
sorgt für
die Mischung des ersten RF-Zwischensignals mit dem ersten LO-Zwischensignal,
und das zweite antiparallele Diodenpaar sorgt für die Mischung des zweiten
RF-Zwischensignals mit dem zweiten LO-Zwischensignal. Die Ausgänge des
ersten Paars und des zweiten Paars von antiparallelen Dioden sind
mit einem gemeinsamen Knoten 49 gekoppelt, um das ZF-Signal an
einem ZF-Anschluß des
Mischers 40 bereitzustellen. Ein erster Kondensator C1
verbindet den gemeinsamen Knoten mit Masse, und ein zweiter Kondensator
C2 ist am ZF-Anschluß ausgebildet,
um den ZF-Anschluß mit
Masse zu verbinden. Der gemeinsame Knoten 49 stellt eine
RF- und LO-Masse dar.
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Der
abgestimmte Unterschwingungsmischer 40 stellt Ausgangsfrequenzen
als eine Kombination von ausschließlich geradzahligen Oberschwingungen
der LO-Frequenz bereit. Das ersten LO-Zwischensignal wird phasengleich bei
0° an das
erste antiparallele Diodenpaar übergeben,
und da die Phase der 2. Oberschwingung des LO verdoppelt ist, ist die
zweite Oberschwingung des ersten LO-Zwischensignals bei 0° und somit
phasengleich. Das zweite LO-Zwischensignal wird phasenverschoben bei –180° an das zweite
antiparallele Diodenpaar übergeben,
und da die Phase der 2. Oberschwingung des LO verdoppelt ist, ist
die zweite Oberschwingung des zweiten LO-Zwischensignals bei –360° oder 0° und somit
phasengleich. Darum sind sowohl das erste als auch das zweite LO-Zwischensignal
bei der zweiten Oberschwingung phasengleich mit der Grundfrequenz
des RF-Eingangssignals und des ersten und des zweiten RF-Zwischensignals.
Der gemeinsame Knoten 49 ist mit dem ZF-Anschluß gekoppelt,
um das erwünschte
ZF-Frequenzsignal bereitzustellen. Die Frequenz des ZF-Signals ist
gleich der Frequenz des RF-Eingangssignals minus zweimal die Frequenz
des LO-Signals.
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Die
Schaltungsausführungen
des 3-dB-Leistungskombinators/Teilers 42 und des 180-Grad-Hybrids 44 sind
von sich aus breitbandig und sind außerdem imstande, hohe Frequenzen
von über
1 GHz (zum Beispiel etwa 1 GHz bis etwa 100 GHz) zu handhaben. Zusätzlich kann,
da der 3-dB-Leistungskombinator/Teiler 42 und
der 180-Grad-Hybrid 44 für die nötige Trennung der RF- und LO-Signale sorgen, die
Anzahl der Bauelemente verringert werden, die erforderlich sind,
um die RF- und LO-Signale
zur Bereitstellung des ZF-Signals zu mischen. Darum kann der Mischer 40 einfach
auf einem integrierten Schaltkreis von relativ geringer Größe integriert
werden.
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3 stellt
einen auf einem integrierten Schaltkreis ausgebildeten Mischer 50 gemäß einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung dar. Der Mischer 50 verwendet
einen Spiralbalun-Leistungskombinator/Teiler 58 und
kann in einem relativ breitbandigen Mikrowellenbereich (zum Beispiel
etwa 20 GHz bis etwa 30 GHz, etwa 37 GHz bis etwa 44 GHz) arbeiten.
Daher kann der Mischer 50 in Funksystemen verwendet werden,
die in unterschiedlichen Bändern innerhalb
des breitbandigen Mikrowellen-Frequenzbereichs arbeiten. Zum Beispiel
kann ein Mischer, der in einem Breitband-Mikrowellenbereich von ungefähr 20 GHz
bis etwa 30 GHz arbeitet, in einem Funkgerät verwendet werden, das in
einem Band von 24–27
GHz arbeitet, und auch in einem Funkgerät, das in einem Band von 27–30 GHz
arbeitet. Ein Mischer, der in einem Breitband-Mikrowellenbereich von
etwa 37 GHz bis etwa 44 GHz arbeitet, kann in einem Funkgerät verwendet
werden, das in einem Band von 37–40 GHz arbeitet und auch in
einem Funkgerät,
das in einem Band von 40–44
GHz arbeitet. Darum kann ein einziges Bauteil für Funkgeräte in unterschiedlichen Betriebsbändern verwendet werden.
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Unter
bestimmten Aspekten der vorliegenden Erfindung wird eine Balunstruktur
verwendet, um die erwünschte
Leistungsteilung und Phasenteilung bereitzustellen. Ein Balun ist
ein Bauelement für
die Wandlung zwischen abgestimmt und nicht abgestimmt. Ein Balun
stellt abgestimmte Ausgangssignale aus einem nicht abgestimmten
Eingangssignal bereit. Ein abgestimmtes Ausgangssignal für drahtlose Anwendungen
erfordert die halbe Eingangssignalamplitude an jedem der beiden
Ausgangsanschlüsse,
die gegeneinander um 180 Grad phasenverschoben sind. Grundsätzlich können auch
herkömmliche Wandlerausführungen
dieses Ergebnis erbringen. Jedoch haben herkömmliche Wandlerausführungen,
normalerweise drahtgewickelte Bauelemente, aufgrund des magnetischen
Streuflusses und der kapazitiven Kopplung zwischen den Wicklungen eine
obere Frequenzgrenze von einigen hundert Megahertz. Heutige drahtlose
Anwendungen erfordern einen Betrieb mit sehr hoher Frequenz bei
niedriger Leistung. Passive Baluns ermöglichen einen Betrieb mit hoher
Frequenz ohne den hohen Gleichstromverbrauch der aktiven Baluns.
Die bekannten passiven Balun-Schaltungsausführungen weisen Spiralbaluns auf,
die für
eine exzellente Abstimmung sorgen und in kleinen, leicht zu integrierenden
Geometrien hergestellt werden können.
Der Spiralbalun kann unter Verwendung von GaAs-MMIC-Technologie
und zwei nebeneinanderliegenden spiralförmigen Mikrostreifenleitungen
implementiert werden.
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Der
Mischer 50 weist einen RF-Anschluß 52 auf, der mit
einer ersten Spiralbalun-Konstruktion gekoppelt ist, die dafür konfiguriert
ist, als Leistungskombinator/Teiler 58 zu arbeiten. Der
Leistungskombinator/Teiler 58 weist eine Vielzahl von Trennungswiderständen 62 und
außerdem
einen Trennwiderstand 64 auf. Zwei Anschlüsse des
Leistungskombinators/Teilers 58 sind mit Massekontakten 80 gekoppelt.
Durch jeweilige Widerstände 68 sind
ein erster RF-Zwischenausgangsanschluß mit einem ersten antiparallelen
Diodenpaar 70 und ein zweiter RF-Zwischenausgangsanschluß mit einem
zweiten antiparallelen Diodenpaar 72 gekoppelt. Das erste
antiparallele Diodenpaar 70 und das zweite antiparallele
Diodenpaar 72 sind mit einem gemeinsamen Knoten gekoppelt.
Der gemeinsame Knoten ist über
einen Kondensator 74 mit einem Massekontakt 80 gekoppelt. Der
gemeinsame Knoten ist außerdem
mit einem ZF-Anschluß 56 gekoppelt.
Ein Kondensator 78 koppelt den ZF-Anschluß 56 mit
einem Massekontakt 80. Ein LO-Anschluß ist mit einem Eingang einer
zweiten Spiralbalun-Konstruktion gekoppelt, die als ein 180-Grad-Hybrid 60 konfiguriert
ist. Ein Anschluß des
180-Grad-Hybrids wird offen gelassen während ein anderer Anschluß mit dem
Massakontakt 80 gekoppelt wird. Ein erster LO-Zwischenausgangsanschluß ist mit
dem ersten antiparallelen Diodenpaar 70 gekoppelt, und
ein zweiter LO-Zwischenausgangsanschluß ist mit dem zweiten antiparallelen
Diodenpaar 72 gekoppelt. Der integrierte Mischerschaltkreis 50 weist
eine Vielzahl von Kopplungskondensatoren 84, Massekontakten 80 und
Bondkontakten 82 auf, wie es für die Produktion von integrierten Schaltkreisen üblich ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist der Mischer 50 betriebsfähig, auf
der Grundlage der ausgewählten
Entwurfsparameter des Leistungskombinators/Teilers 58 und
des 180-Grad-Hybrids 60 RF- oder Mikrowellenfrequenz-Signale im
Bereich von etwa 20 GHz bis etwa 30 GHz zu empfangen. Ein LO-Signal kann an den
LO-Anschluß übergeben
werden, der die geradzahligen Oberschwingungen des LO-Signals mit den RF-Grundfrequenzen
mischt. Ein Zwischenfrequenzsignal wird dann am ZF-Anschluß bereitgestellt.
Das Zwischenfrequenzsignal kann dann gefiltert werden, um Signale
unerwünschter
geradzahliger Oberschwingungen zu entfernen. Das erwünschte Zwischenfrequenzsignal
kann dann weiter demoduliert und verarbeitet werden, um die auf
den RF-Träger
aufmodulierte Information wiederherzustellen. Unter einem anderen
Aspekt der Erfindung ist der Mischer 50 betriebsfähig, auf
der Grundlage der ausgewählten
Entwurfsparameter des Leistungskombinators/Teilers 58 und
des 180-Grad-Hybrids 60 RF-
oder Mikrowellenfrequenz-Signale im Bereich von etwa 37 GHz bis
etwa 44 GHz zu empfangen. Man sollte anerkennen, daß die ausgewählten Parameter
des Leistungskombinators/Teilers mit Spiralbalun-Konstruktion modifiziert
werden können,
um einen Breitbandbereich für
Frequenzen bereitzustellen, die in Bereichen von etwa 1 GHz bis
etwa 50 GHz liegen. Die oben erwähnten
ausgewählten
Parameter sind für
einen Fachmann für
Mischer-Schaltungsausführungen
offensichtlich.
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4 stellt
einen auf einem integrierten Schaltkreis ausgebildeten Mischer 90 gemäß einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung dar. Der Mischer 90 verwendet
einen phasengleichen Wilkenson-Leistungskombinator/Teiler 104 und
kann in einem relativ breitbandigen Mikrowellenbereich (zum Beispiel
etwa 50 GHz bis etwa 70 GHz, etwa 70 GHz bis etwa 80 GHz) arbeiten.
Darum kann der Mischer 90 in Funkgeräten verwendet werden, die in
unterschiedlichen Bändern
innerhalb des breitbandigen Mikrowellenfrequenzbereichs arbeiten.
Zum Beispiel kann ein Mischer, der in einem Breitband-Mikrowellenbereich
von ungefähr
50 GHz bis etwa 70 GHz arbeitet, in einem Funkgerät verwendet
werden, das in einem Band von 57–60 GHz arbeitet, und auch
in einem Funkgerät,
das in einem Band von 60–65
GHz arbeitet. Ein Mischer, der in einem Breitband-Mikrowellenbereich
von etwa 70 GHz bis etwa 80 GHz arbeitet, kann in einem Funkgerät verwendet
werden, das in einem Band von 70–74 GHz arbeitet und auch in
einem Funkgerät,
das in einem Band von 75–80 GHz
arbeitet. Daher kann ein einziges Bauteil für Funkgeräte in unterschiedlichen Betriebsbändern verwendet
werden.
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Der
Mischer 90 weist einen RF-Anschluß 98 auf, der mit
einem Wilkenson-Leistungskombinator/Teiler 104 gekoppelt
ist. Der Leistungskombinator/Teiler 104 weist einen Trennwiderstand
(zum Beispiel 100 Ohm) auf. Durch entsprechende Widerstände 110 sind
ein erster RF-Zwischenausgangsanschluß mit einem
ersten antiparallelen Diodenpaar 112 und ein zweiter RF-Zwischenausgangsanschluß mit einem
zweiten antiparallelen Diodenpaar 114 gekoppelt. Das erste
antiparallele Diodenpaar 112 und das zweite antiparallele
Diodenpaar 114 sind mit einem gemeinsamen Knoten gekoppelt.
Der gemeinsame Knoten ist über
einen Kondensator 92 mit einem Massekontakt 118 gekoppelt.
Der gemeinsame Knoten ist außerdem
mit einem ZF-Anschluß 102 gekoppelt.
Ein Kondensator 94 koppelt den ZF-Anschluß 102 mit
einem Massekontakt 118. Ein LO-Anschluß 100 ist mit einem
Eingang einer Spiralbalun-Konstruktion gekoppelt, die als 180-Grad-Hybrid 106 konfiguriert
ist. Ein Anschluß des
180-Grad-Hybrids wird offen gelassen, während der andere Anschluß mit einem
Massekontakt 118 gekoppelt ist. Ein erster LO-Zwischenausgangsanschluß ist mit dem
ersten antiparallelen Diodenpaar 112 gekoppelt und ein
zweiter LO-Zwischenausgangsanschluß ist mit dem zweiten antiparallelen
Diodenpaar 114 gekoppelt. Der integrierte Mischerschaltkreis 90 weist eine
Vielzahl von Kopplungskondensatoren 116, Massekontakten 118 und
Bondkontakten 120 auf, wie es bei der Produktion von integrierten
Schaltkreisen üblich
ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist der Mischer 90 betriebsfähig, auf
der Grundlage der ausgewählten
Entwurfsparameter des Wilkenson-Leistungskombinators/Teilers 104 und
des 180-Grad-Hybrids 106 RF-
oder Mikrowellenfrequenz-Signale im Bereich von etwa 50 GHz bis
etwa 70 GHz zu empfangen. Ein LO-Signal kann an den LO-Anschluß 100 übergeben
werden, der die geradzahligen Oberschwingungen des LO-Signals mit
den RF-Grundfrequenzen mischt. Ein Zwischenfrequenzsignal wird dann
am ZF-Anschluß 102 bereitgestellt.
Das Zwischenfrequenzsignal kann dann gefiltert werden, um unerwünschte geradzahlige
Oberschwingungssignale zu entfernen. Das erwünschte Zwischenfrequenzsignal
kann dann weiter demoduliert und verarbeitet werden, um die auf
den RF-Träger
aufmodulierte Information wiederherzustellen. Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung ist der Mischer 90 betriebsfähig, auf
der Grundlage der ausgewählten
Entwurfsparameter des Wilkenson-Leistungskombinators/Teilers 104 und
des 180-Grad-Hybrids 106 RF- oder Mikrowellenfrequenz-Signale
im Bereich von etwa 70 GHz bis etwa 80 GHz zu empfangen. Man sollte
anerkennen, daß die
ausgewählten
Parameter des Wilkenson-Leistungskombinators/Teilers 104 modifiziert
werden können,
um einen Breitbandbereich für
Frequenzen bereitzustellen, die in Bereichen von etwa 50 GHz bis
etwa 100 GHz liegen. Die oben erwähnten ausgewählten Parameter
sind für
einen Fachmann für
Mischer-Schaltungsausführungen offensichtlich.
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5 stellt
eine Spiralbalun-Konstruktion 150 gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung dar, die dafür
konfiguriert ist, als ein 3-dB-Leistungskombinator/Teiler zu arbeiten.
Die Spiralbalun-Konstruktion 150 weist
einen Mittelabgriff auf, der einen ersten Anschluß (1) bildet,
der mit einer Signalquelle RFIN gekoppelt
ist. Ein vierter Anschluß und
einer fünfter
Anschluß sind
mit Masse verbunden. Ein Trennwiderstand R1 ist zwischen die Balunkonstruktion 150 geschaltet,
um für
eine angemessene Trennung für
die Balunkonstruktion 150 zu sorgen. Ein zweiter Anschluß (2) stellt
ein erstes RF-Zwischensignal bereit, und ein dritter Anschluß (3) stellt
ein zweites RF-Zwischensignal bereit, wobei jeweils die halbe Leistung
wie das RF-Eingangssignal RFIN haben und
phasengleich zu ihm sind. Ein in reihe geschaltetes RC-Glied R2,
C2 und R3 ist zwischen den zweiten Anschluß (2) und dem dritten Anschluß (3) gekoppelt,
um das Leistungsvermögen
der Balunkonstruktion 150 abzustimmen und für ein Breitband-Leistungsvermögen mit
guter Rückflußdämpfung an
allen Anschlüssen
zu sorgen sowie für
die Trennung zwischen dem zweiten und dritten Anschluß zu sorgen.
Die Balunkonstruktion 150 ist als ein 3-dB-Leistungskombinator/Teiler konfiguriert,
der auf der Grundlage von ausgewählten
Parametern (zum Beispiel der Abmessungen der spiralförmigen Mikrostreifenleitung)
der Spiralbalun-Konstruktion 150 innerhalb eines Breitbandbereich
für Frequenzen
arbeiten kann, die in Bereichen von etwa 1 GHz bis etwa 50 GHz liegen.
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6 stellt
einen 3-dB-Wilkenson-Leistungskombinator/Teiler 160 gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung dar. Ein Eingangsanschluß ist mit
einer Signalquelle RFIN gekoppelt. Der Eingangsanschluß ist mit
einem Mittenbereich einer im wesentlichen ovalen Konfiguration gekoppelt.
Ein erster halbkreisförmiger
Arm erstreckt sich vom Mittenbereich in eine erste Richtung und
weist ein Ende auf, das einen ersten Ausgangsanschluß bereitstellt, und
ein zweiter halbkreisförmiger
Arm erstreckt sich vom Mittenbereich in eine zweite Richtung und
weist ein Ende auf, das einen zweiten Ausgangsanschluß bereitstellt.
Ein Trennwiderstand R4 ist zwischen den ersten Ausgangsanschluß und den
zweiten Ausgangsanschluß geschaltet.
Die Eingangsimpedanz des Wilkenson-Leistungskombinators/Teilers 160 beruht
auf der Eingangsimpedanz des Wilkenson-Leistungskombinators/Teilers 160 selbst
und dem ausgewählten
Wert des Widerstands R4. Der Wilkenson-Leistungskombinator/Teiler 160 ist
betriebsfähig, ein
RF- oder Mikrowellen-Eingangssignal am Eingangsanschluß zu empfangen,
und erzeugt ein erstes RF-Zwischensignal
am ersten Ausgangsanschluß und
ein zweites RF-Zwischensignal am zweiten Ausgangsanschluß, die jeweils
die halbe Leistung wie das Eingangssignal RFIN haben
und mit dem Eingangssignal RFIN phasengleich
sind. Der Wilkenson-Leistungskombinator/Teiler 160 kann
auf der Grundlage von ausgewählten
Parametern (zum Beispiel Armlänge,
Armdicke) des Wilkenson-Leistungskombinators/Teilers 160 innerhalb
eines Breitbandbereichs von wesentlich hohen Frequenzen arbeiten, die
in Bereichen von etwa 50 GHz bis etwa 100 GHz liegen.
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7 stellt
eine schematische grafische Darstellung einer Spiralbalun-Struktur 170 dar,
die dafür
konfiguriert ist, als ein 180-Grad-Hybrid gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung zu arbeiten. Ein fünfter
Anschluß (5)
ist mit einer LO-Signalquelle LOIN gekoppelt,
während
ein Mittelabgriff einen dritten Anschluß (3) bereitstellt, der mit
Masse verbunden ist, und ein vierter Anschluß wird offen gelassen. Ein
Trennwiderstand R5 ist zwischen die Spiralbalun-Konstruktion 170 geschaltet,
um für
angemessene Trennung für
die Spiralbalun-Konstruktion 170 zu sorgen. Ein erster
Anschluß (1)
stellt über
einen Widerstand R6 ein erstes Zwischen-LO-Ausgangssignal LOOUT1 bereit, das phasengleich mit dem LO-Eingangssignal LOIN ist. Ein zweiter Ausgangsanschluß (2) stellt über einen
Widerstand R7 ein zweites Zwischen-LO-Ausgangssignal LOOUT2 bereit,
der gegenüber
dem LO-Eingangssignal LOIN und dem ersten
Zwischen-LO-Ausgangssignal LOOUT1 um 180° phasenverschoben
ist. Die Spiralbalun-Konstruktion 170 ist betriebsfähig, um
einen 180-Grad-Hybriden bereitzustellen, der auf der Grundlage von
ausgewählten
Parametern (zum Beispiel der Abmessungen der spiralförmigen Mikrostreifenleitung)
der Spiralbalun-Konstruktion 170 innerhalb
eines Breitbandbereichs für
Frequenzen arbeiten kann, die in Bereichen von etwa 1 GHz bis etwa 100
GHz liegen.
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In
Anbetracht der vorhergehenden strukturellen und funktionalen Merkmale,
die oben beschrieben wurden, wird eine Verfahrensweise unter verschiedenen
Aspekten der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8 besser
anerkannt. Wenngleich zum Zweck der Vereinfachung der Erklärung die
Verfahrensweise von 8 so gezeigt und beschrieben
ist, daß sie
seriell ausgeführt
wird, versteht es sich und ist anzuerkennen, daß die vorliegende Erfindung nicht
durch die dargestellte Reihenfolge begrenzt wird, da einige Aspekte
gemäß der vorliegenden
Erfindung in anderer Reihenfolge als der hierin gezeigten und beschriebenen
und/oder gleichzeitig mit anderen Aspekten auftreten können. Außerdem müssen nicht
alle dargestellten Merkmale erforderlich sein, um eine Verfahrensweise
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung zu implementieren.
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8 stellt
eine Verfahrensweise zur Bereitstellung eines Zwischenfrequenzsignals
durch Mischung eines RF-Eingangssignals mit einem LO-Signal gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung dar. Die Verfahrensweise beginnt
bei 200, wo ein LO-Eingangssignal durch einen Mischer empfangen wird,
zum Beispiel an einem LO-Anschluß des Mischers. Bei 210 wird
das LO-Eingangssignal in ein erstes LO-Zwischensignal und ein zweites
LO-Zwischensignal geteilt. Das erste LO-Zwischensignal ist mit dem
LO-Eingangssignal phasengleich. Das zweite LO-Zwischensignal ist
gegenüber
dem LO-Eingangssignal und dem zweiten LO-Zwischensignal um 180° phasenverschoben.
Das erste LO-Zwischensignal und das zweite LO-Zwischensignal können unter
Verwendung eines 180-Grad-Phasenteilers, wie etwa eines 180-Grad-Hybrids, bereitgestellt werden.
Die Verfahrensweise geht dann mit 220 weiter. Bei 220 wird
ein RF- oder Mikrowellen-Signal empfangen,
zum Beispiel an einem RF-Anschluß eines Mischers. Das RF- oder
Mikrowellen-Signal kann in einem Hochfrequenz-Bandbereich liegen,
wie etwa einem Bereich innerhalb von etwa 1 GHz bis etwa 100 GHz.
Bei 230 wird das RF- oder Mikrowellen-Signal in ein erstes
RF-Zwischensignal
und ein zweites RF-Zwischensignal aufgeteilt. Das erste RF-Zwischensignal
und das zweite RF-Zwischensignal haben jeweils die halbe Leistung
wie das RF-Eingangssignal und sind phasengleich zu ihm. Das erste RF-Zwischensignal
und ein zweites RF-Zwischensignal können durch Verwendung eines
3-dB-Leistungskombinators/Teilers
bereitgestellt werden. Die Verfahrensweise geht dann mit 240 weiter.
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Bei 240 werden
das erste RF-Zwischensignal und das erste LO-Zwischensignal gemischt,
zum Beispiel unter Verwendung eines Mischer-Bauelements, wie etwa
eines ersten antiparallelen Diodenpaares. Das zweite RF-Zwischensignal
und das zweite LO-Zwischensignal werden zum Beispiel unter Verwendung eines
Mischer-Bauelements, wie etwa eines zweiten antiparallelen Diodenpaares,
gemischt. Wenn die Mischer-Bauelemente antiparallele Diodenpaare
sind, dann werden die geradzahligen Oberschwingungsfrequenzen der
LO-Zwischensignale mit den RF-Zwischensignalen vermischt. Außerdem wird,
da sowohl das erste als auch das zweite LO-Zwischensignale um 180° phasenverschoben
ist, der Grundschwingungs-LO-Leckstrom am RF-Anschluß durch
die phasengleiche Kombination der um 180° phasenverschobenen LO-Töne vermindert,
die einander auslöschen
und dadurch für
eine starke LO/RF-Unterdrückung sorgen.
Bei 250 werden die gemischten ersten und zweiten Zwischensignale kombiniert,
um ein Zwischenfrequenzsignal bereitzustellen. Das Zwischenfrequenzsignal
kann an einem ZF-Anschluß eines
Mischers bereitgestellt werden.
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Was
oben beschrieben worden ist, weist beispielhafte Implementierungen
der vorliegenden Erfindung auf. Es ist natürlich nicht möglich, zum
Zweck der Beschreibung der vorliegenden Erfindung jede denkbare
Kombination von Bauelementen oder Verfahrensweisen zu beschreiben,
aber der Fachmann wird anerkennen, daß viele weitere Kombinationen der
vorliegenden Erfindung möglich
sind. Dementsprechend soll die vorliegende Erfindung alle derartigen
Veränderungen,
Modifikationen und Änderungen einzuschließen, die
im Schutzbereich der beigefügten
Ansprüche
liegen.