WO2000070745A1 - Single sideband mixer - Google Patents

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WO2000070745A1
WO2000070745A1 PCT/IB2000/000839 IB0000839W WO0070745A1 WO 2000070745 A1 WO2000070745 A1 WO 2000070745A1 IB 0000839 W IB0000839 W IB 0000839W WO 0070745 A1 WO0070745 A1 WO 0070745A1
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signals
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single sideband
mixer
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Hardial Gill
Gregor Gerhard
Stefan Koch
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Marconi Communications Gmbh
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03C—MODULATION
    • H03C1/00—Amplitude modulation
    • H03C1/52—Modulators in which carrier or one sideband is wholly or partially suppressed

Definitions

  • the invention relates to a single sideband mixer for high-frequency signals.
  • such mixers are used to generate a low-frequency signal (intermediate frequency, IF) from a higher-frequency signal (radio frequency, RF) (down-mixer or demodulator) or to produce a higher-frequency signal from a low-frequency signal
  • Upward mixer or modulator Upward mixer or modulator
  • mixing the RF signal with the LO signal results in the IF signal.
  • mixing the IF signal with the LO signal results in the RF signal.
  • a simple multiplication of an input signal (RF or IF) with the LO signal provides output signals with two sidebands that are shifted into the intermediate or radio frequency range.
  • a single sideband mixer produces only one of these two sidebands in the output signal. It is created by suitably connecting two individual double-sided belt mixers, hereinafter simply referred to as mixers. Their function can be as a Multiplication of their two input signals can be understood.
  • Single-sideband mixers for high-frequency signals are known, the two mixers, which are each connected with identical first signals and with second signals phase-shifted by 90 ° with respect to one another in order to form a product signal from the two signals, and an adder for superimposing the two product signals to include an output signal with only one sideband.
  • a typical demodulator of this type is shown in FIG.
  • the RF signal is fed from an input 4 to two mixers 3 via one or more amplifiers 1 and a 0 ° power divider, for example a so-called Wilkinson divider.
  • a 90 ° coupler 6 connected to a local oscillator input 5 supplies local oscillator signals which are phase-shifted by 90 ° to each other to corresponding inputs of the mixer 3.
  • intermediate frequency signals with 90 ° phase shift with respect to one another at the outputs of the mixers, each with both side bands .
  • These are referred to as in-phase (IF / I) or quadrature phase signals (IF / Q).
  • IF / I in-phase
  • IF / Q quadrature phase signals
  • Local oscillator signals to the two mixers are superimposed on the two side bands of the in-phase branch and the quadrature branch behind the second 90 ° coupler 7, one in phase and the other in opposite phase.
  • Two output signals, each containing only one of the two sidebands, are thus obtained at the two output connections of the second 90 ° coupler 7.
  • One of these connections forms an output connection 8 of the single sideband mixer; the other output is terminated with the characteristic impedance in order to suppress interference signals and noise at the location of the undesired side band (image frequency).
  • the power divider 2 of this conventional single-sideband mixer is required in order to decouple the in-phase branch and the quadrature branch of the single-sideband mixer, that is to say to prevent the two mixers 3 from influencing one another via their RF inputs.
  • Such a power divider 2 comprises coupled lines with a length of ⁇ / 4, where ⁇ is the wavelength of the radio frequency in the lines. For technically relevant frequencies, this length corresponds to at least 1 mm.
  • the power divider is now in the Compared to other components of the circuit, a very extensive part, which is poorly suited for integration on a common semiconductor substrate together with amplifiers, mixers or other components of the single sideband mixer for cost reasons.
  • the invention creates a single-sideband mixer for high-frequency signals of the type defined in the introduction, which is well suited for complete integration on a semiconductor substrate.
  • This advantage is achieved in that each mixer is preceded by an amplifier and that these amplifiers have a forked one Line with inputs connected to the same signal source.
  • the bulky power divider can be omitted in this circuit topology, since the amplifiers already ensure sufficient decoupling of the two branches of the single-sideband mixer by blocking interference signals emitted by the mixers on their input line.
  • the signal source from which the amplifiers receive their input signal can be a common preamplifier connected to an input.
  • the first signal is preferably an RF signal and the second signal is an LO signal, and a first 90 ° coupler for generating the second signals is connected to an LO input of the single-sideband mixer.
  • the signal source can also be a signal input of the single sideband mixer.
  • the first signal can be an LO signal and the second signal can be an IF signal, and a first 90 ° coupler for generating the second signals is connected to an IF input of the sideband mixer.
  • Figure 1 shows a down mixer as the first embodiment of the invention
  • Figure 2 shows an upward mixer as the second
  • the down mixer shown in Figure 1 is made entirely on a semiconductor substrate
  • Integrated gallium arsenide It includes one to one
  • Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected to Radio frequency (RF) input 4 connected
  • Preamplifier 9 the output of which is connected via a simple bifurcated line 11 to two amplifiers 1, each of which belongs to an in-phase and a quadrature branch of the single-sideband mixer.
  • These amplifiers 1 are based on fast field-effect transistors, the space requirement of which is considerably smaller on a semiconductor substrate with approximately 100 ⁇ 200 ⁇ m than that of one
  • Preamplifiers are integrated on a common substrate, there are no bond connections, so that the line lengths between the preamplifier 9 and the amplifiers 1, on the one hand, and between the amplifiers 1 and the mixers 3 connected to their outputs, can be specified with a manufacturing precision with a precision of a few micrometers. Therefore, although the in-phase and quadrature branches of the single-sideband mixer each contain one component more than in the conventional single-sideband mixer, it is easier in the single-sideband mixer according to FIG. 1 to maintain a desired phase relationship between the signals on the two branches during manufacture.
  • the mixers 3 connected to the outputs of the amplifiers 1 also have an input for a local oscillator signal, which they receive, each phase-shifted by 90 °, from a 90 ° phase coupler 6, to which the local oscillator signal is in turn fed from the outside via an input 5.
  • a second input of the coupler 6 is terminated with the characteristic impedance.
  • the two mixers 3 each deliver an in-phase or quadrature intermediate frequency signal to inputs of a second 90 ° coupler 7, of which one output is the intermediate frequency output of the Single sideband mixer forms, and a second output with the characteristic impedance is completed.
  • the 90 ° couplers 6 and 7 can each be integrated as hybrid elements on the gallium arsenide substrate.
  • Figure 2 shows the application of the principle of the present invention to an up mixer.
  • This single-sideband mixer is also integrated on a uniform semiconductor substrate.
  • the inputs of two amplifiers 1 are connected via a simple forked line 11 to an input 5 for a local oscillator signal.
  • the intermediate frequency signal to be mixed with the local oscillator is fed from an input 4 via a 90 ° coupler 6 to the two mixers 4, each phase-shifted by 90 °. From this, the two mixers 3 generate radio frequency signals with two sidebands. These radio frequency signals with two sidebands are in turn fed to a 90 ° mixer 7, which superimposes them into two radio frequency signals with one sideband each, which are output at outputs 8A, 8B.
  • the use of the two amplifiers 1 makes it possible to dispense with a power divider and thus to integrate the entire single-sideband mixer on a uniform semiconductor substrate.
  • the linearity of the RF path at the mixer outputs is improved by additional amplifiers 10 in front of the 90 ° coupler 7.

Abstract

The invention relates to a single sideband mixer for radio frequency signals which can be integrated on a uniform semiconductor substrate in a space-saving manner. The inventive single sideband mixer comprises two double-sideband mixers (3) which are switched with identical first signals and with phase quadrature second signals in order to form a product signal from the two signals. The single sideband mixer also comprises an adder (7) for superimposing the two product signals to form an output signal with a sideband. An amplifier (1) is connected in incoming circuit to each mixer (3) in order to generate the first signal, and the amplifiers (1) have inputs which are connected to the same signal source via a forked line (11). The signal source of the amplifiers (1) can be a pre-amplifier (9) or can be an input of the single sideband mixer directly.

Description

EinseitenbandmischerSingle sideband mixer
Die Erfindung betrifft einen Einseitenbandmischer für Hochfrequenzsignale. Derartige Mischer dienen in der Hochfrequenztechnik dazu, aus einem höherfrequenten Signal (Radiofrequenz, RF) ein niederfrequentes Signal (Zwischenfrequenz, ZF) zu erzeugen (Abwärtsmischer oder Demodulator) oder aus einem niederfrequenten Signal ein höherfrequentesThe invention relates to a single sideband mixer for high-frequency signals. In high-frequency technology, such mixers are used to generate a low-frequency signal (intermediate frequency, IF) from a higher-frequency signal (radio frequency, RF) (down-mixer or demodulator) or to produce a higher-frequency signal from a low-frequency signal
(Aufwärtsmischer beziehungsweise Modulator) . Beim Abwärtsmischer ergibt sich durch Mischen des RF- Signals mit dem LO-Signal (lokaler Oszillator, LO) das ZF-Signal. Beim Aufwärtsmischer ergibt sich durch Mischen des ZF-Signals mit dem LO-Signal das RF-Signal. Eine einfache Multiplikation eines Eingangssignals (RF oder ZF) mit dem LO-Signal liefert jeweils in den Zwischen- oder Radiofrequenzbereich verschobene AusgangsSignale mit zwei Seitenbändern. Ein Einseitenbandmischer erzeugt im Ausgangssignal nur eines dieser zwei Seitenbänder. Er entsteht durch geeignetes Zusammenschalten von zwei einzelnen Zweiseitenbandmischern, im folgenden einfach als Mischer bezeichnet . Deren Funktion kann als eine Multiplikation ihrer zwei Eingangssignale verstanden werden.(Upward mixer or modulator). In the down mixer, mixing the RF signal with the LO signal (local oscillator, LO) results in the IF signal. With the up-mixer, mixing the IF signal with the LO signal results in the RF signal. A simple multiplication of an input signal (RF or IF) with the LO signal provides output signals with two sidebands that are shifted into the intermediate or radio frequency range. A single sideband mixer produces only one of these two sidebands in the output signal. It is created by suitably connecting two individual double-sided belt mixers, hereinafter simply referred to as mixers. Their function can be as a Multiplication of their two input signals can be understood.
Es sind Einseitenbandmischer für Hochfrequenz- signale bekannt, die zwei Mischer, die jeweils mit identischen ersten Signalen und mit um 90° gegeneinander phasenverschobenen zweiten Signalen beschaltet sind, um jeweils ein Produktsignal aus den zwei Signalen zu bilden, und ein Addierglied zum Überlagern der zwei Produktsignale zu einem Ausgangssignal mit nur einem Seitenband umfassen. Ein typischer solcher Demodulator ist in Figur 3 dargestellt. Hier wird das RF-Signal von einem Eingang 4 über einen oder mehrere Verstärker 1 und einen 0°-Leistungsteiler, zum Beispiel einen sogenannten Wilkinson-Teiler, an zwei Mischer 3 herangeführt. Ein mit einem Lokaloszillator-Eingang 5 verbundener 90°-Koppler 6 liefert jeweils um 90° zueinander phasenversetzte Lokaloszillatorsignale an ent-sprechende Eingänge der Mischer 3. Hierdurch ergeben sich an den Ausgängen der Mischer um 90° zueinander phasenverschobene Zwischenfrequenz- Signale mit jeweils beiden Seitenbändern. Diese werden als In-Phase- (ZF/I) beziehungsweise Quadraturphase-Signale (ZF/Q) bezeichnet. Diese beiden Zwiεchenfrequenzsignale werden über einen zweiten 90° -Koppler 7 zusammengefügt beziehungsweise überlagert und ergeben das Ausgangs-Zwischenfrequenzsignal. Aufgrund der phasenversetzten Zuführung desSingle-sideband mixers for high-frequency signals are known, the two mixers, which are each connected with identical first signals and with second signals phase-shifted by 90 ° with respect to one another in order to form a product signal from the two signals, and an adder for superimposing the two product signals to include an output signal with only one sideband. A typical demodulator of this type is shown in FIG. Here, the RF signal is fed from an input 4 to two mixers 3 via one or more amplifiers 1 and a 0 ° power divider, for example a so-called Wilkinson divider. A 90 ° coupler 6 connected to a local oscillator input 5 supplies local oscillator signals which are phase-shifted by 90 ° to each other to corresponding inputs of the mixer 3. This results in intermediate frequency signals with 90 ° phase shift with respect to one another at the outputs of the mixers, each with both side bands . These are referred to as in-phase (IF / I) or quadrature phase signals (IF / Q). These two intermediate frequency signals are combined or superimposed via a second 90 ° coupler 7 and result in this Output intermediate frequency signal. Due to the out of phase feeding of the
Lokaloszillatorsignals zu den zwei Mischern überlagern sich von den zwei Seitenbändern des In- Phase-Zweigs und des Quadraturzweigs hinter dem zweiten 90° -Koppler 7 jeweils eines gleichphasig und das andere gegenphasig. So werden zwei Ausgangssignale, die jeweils nur eines der zwei Seitenbänder enthalten, an den zwei Ausgangsanschlüssen des zweiten 90°-Kopplers 7 erhalten. Einer dieser Anschlüsse bildet einen Ausgangsanschluß 8 des Einseitenbandmischers; der andere Ausgang ist mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen, um Störsignale und Rauschen an der Stelle des unerwünschten Seitenbandes (Spiegelfrequenz) zu unterdrücken.Local oscillator signals to the two mixers are superimposed on the two side bands of the in-phase branch and the quadrature branch behind the second 90 ° coupler 7, one in phase and the other in opposite phase. Two output signals, each containing only one of the two sidebands, are thus obtained at the two output connections of the second 90 ° coupler 7. One of these connections forms an output connection 8 of the single sideband mixer; the other output is terminated with the characteristic impedance in order to suppress interference signals and noise at the location of the undesired side band (image frequency).
Der Leistungsteiler 2 dieses herkömmlichen Einseitenbandmischers ist erforderlich, um den In- Phase-Zweig und den Quadraturzweig des Einseitenbandmischers zu entkoppeln, das heißt zu verhindern, daß die zwei Mischer 3 sich über ihre RF-Eingänge gegenseitig beeinflussen. Ein solcher Leistungsteiler 2 umfaßt gekoppelte Leitungen mit einer Länge von λ/4 , wobei λ die Wellenlänge der Radiofrequenz in den Leitungen ist . Bei technisch relevanten Frequenzen entspricht diese Länge mindestens 1 mm. Der Leistungsteiler ist damit im Vergleich zu anderen Komponenten der Schaltung ein sehr ausgedehntes Teil, das sich aus Kostengründen nur schlecht zur Integration auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat zusammen mit Verstärkern, Mischern oder anderen Komponenten des Einseitenbandmischers eignet. Er wird daher in Form eines diskreten Bauteils verwendet, dessen Ausgangsanschlüsse über Bonddrähte mit zu den Mischern 3 führenden Leiterbahnen verbunden sind. Um eine gute Unterdrückung des unerwünschten Seitenbands am Ausgang des Einseitenbandmischers zu erhalten, müssen die Signallaufzeiten in den zwei Zweigen mit Mikrometer-Genauigkeit aufeinander abgestimmt sein, um zu gewährleisten, daß die ProduktSignale der zwei Mischer in geeigneter Phasenlage am zweiten 90° -Koppler 7 ankommen. Dies ist mit Drahtbondtechnik nur schwer zu gewährleisten.The power divider 2 of this conventional single-sideband mixer is required in order to decouple the in-phase branch and the quadrature branch of the single-sideband mixer, that is to say to prevent the two mixers 3 from influencing one another via their RF inputs. Such a power divider 2 comprises coupled lines with a length of λ / 4, where λ is the wavelength of the radio frequency in the lines. For technically relevant frequencies, this length corresponds to at least 1 mm. The power divider is now in the Compared to other components of the circuit, a very extensive part, which is poorly suited for integration on a common semiconductor substrate together with amplifiers, mixers or other components of the single sideband mixer for cost reasons. It is therefore used in the form of a discrete component, the output connections of which are connected via bond wires to conductor tracks leading to the mixer 3. In order to obtain good suppression of the undesired sideband at the outlet of the single sideband mixer, the signal propagation times in the two branches must be coordinated with one another with micrometer accuracy in order to ensure that the product signals of the two mixers arrive at the second 90 ° coupler 7 in a suitable phase position . This is difficult to guarantee with wire bonding technology.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Durch die Erfindung wird ein Einseitenbandmischer für Hochfrequenzsignale der eingangs definierten Art geschaffen, der sich gut zur vollständigen Integration auf einem Halbleitersubstrat eignet . Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß jedem Mischer jeweils ein Verstärker vorgeschaltet ist, und daß diese Verstärker über eine gegabelte Leitung mit einer gleichen Signalquelle verbundene Eingänge haben. Der sperrige Leistungsteiler kann bei dieser Schaltungstopologie entfallen, da die Verstärker bereits eine ausreichende Entkopplung der zwei Zweige des Einseitenbandmischers gewährleisten, indem sie von den Mischern auf ihrer Eingangsleitung abgegebene Störsignale abblocken.The invention creates a single-sideband mixer for high-frequency signals of the type defined in the introduction, which is well suited for complete integration on a semiconductor substrate. This advantage is achieved in that each mixer is preceded by an amplifier and that these amplifiers have a forked one Line with inputs connected to the same signal source. The bulky power divider can be omitted in this circuit topology, since the amplifiers already ensure sufficient decoupling of the two branches of the single-sideband mixer by blocking interference signals emitted by the mixers on their input line.
Die Signalquelle, von der die Verstärker ihr Eingangssignal beziehen, kann ein an einem Eingang angeschlossener gemeinsamer Vorverstärker sein. In diesem Fall ist vorzugsweise das erste Signal ein RF-Signal und das zweite Signal ein LO-Signal, und ein erster 90° -Koppler zum Erzeugen der zweiten Signale ist an einen LO-Eingang des Einseitenbandmischers angeschlossen.The signal source from which the amplifiers receive their input signal can be a common preamplifier connected to an input. In this case, the first signal is preferably an RF signal and the second signal is an LO signal, and a first 90 ° coupler for generating the second signals is connected to an LO input of the single-sideband mixer.
Die Signalquelle kann auch ein Signaleingang des Einseitenbandmischers sein. In diesem Fall kann zum Beispiel das erste Signal ein LO-Signal und das zweite Signal ein ZF-Signal sein, und ein erster 90° -Koppler zum Erzeugen der zweiten Signale ist an einen ZF-Eingang des Seitenbandmischers angeschlossen.The signal source can also be a signal input of the single sideband mixer. In this case, for example, the first signal can be an LO signal and the second signal can be an IF signal, and a first 90 ° coupler for generating the second signals is connected to an IF input of the sideband mixer.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Figuren. Es zeigenFurther features and advantages of the invention result from the following description with reference to the figures. Show it
Figur 1 einen Abwärtsmischer als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;Figure 1 shows a down mixer as the first embodiment of the invention;
Figur 2 einen Aufwärtsmischer als zweitesFigure 2 shows an upward mixer as the second
Ausführungsbeispiel; undEmbodiment; and
Figur 3, die bereits oben beschrieben wurde, einen herkömmlichen Einseitenbandmischer.Figure 3, which has already been described above, a conventional single sideband mixer.
Der in Figur 1 dargestellte Abwärtsmischer ist komplett auf einem Halbleitersubstrat ausThe down mixer shown in Figure 1 is made entirely on a semiconductor substrate
Galliumarsenid integriert . Er umfaßt einen an einenIntegrated gallium arsenide. It includes one to one
Radiofrequenz- (RF) -Eingang 4 angeschlossenenRadio frequency (RF) input 4 connected
Vorverstärker 9, dessen Ausgang über eine einfache gegabelte Leitung 11 an zwei Verstärker 1 angeschlossen ist, die jeweils einem In-Phase- und einem Quadraturzweig des Einseitenbandmischers angehören. Diese Verstärker 1 basieren auf schnellen Feldeffekttransistoren, deren Platzbedarf auf einem Halbleitersubstrat mit ca. 100 x 200 μm erheblich kleiner ist als der einesPreamplifier 9, the output of which is connected via a simple bifurcated line 11 to two amplifiers 1, each of which belongs to an in-phase and a quadrature branch of the single-sideband mixer. These amplifiers 1 are based on fast field-effect transistors, the space requirement of which is considerably smaller on a semiconductor substrate with approximately 100 × 200 μm than that of one
Leistungsteilers. Da die Verstärker und derPower divider. Since the amplifier and the
Vorverstärker auf einem gemeinsamen Substrat integriert sind, entfallen Bondverbindungen, so daß die Leitungslängen zwischen dem Vorverstärker 9 und den Verstärkern 1 einerseits sowie zwischen den Verstärkern 1 und den an ihre Ausgänge angeschlossenen Mischern 3 ohne Schwierigkeiten bei der Fertigung mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern vorgegeben werden kann. Obwohl also InPhase- und Quadraturzweig des Einseitenbandmischers jeweils ein Bauteil mehr enthalten, als bei dem herkömmlichen Einseitenbandmischer, ist es daher bei dem Einseitenbandmischer nach Figur 1 einfacher, ein gewünschtes Phasenverhältnis zwischen den Signalen auf den zwei Zweigen bei der Fertigung einzuhalten.Preamplifiers are integrated on a common substrate, there are no bond connections, so that the line lengths between the preamplifier 9 and the amplifiers 1, on the one hand, and between the amplifiers 1 and the mixers 3 connected to their outputs, can be specified with a manufacturing precision with a precision of a few micrometers. Therefore, although the in-phase and quadrature branches of the single-sideband mixer each contain one component more than in the conventional single-sideband mixer, it is easier in the single-sideband mixer according to FIG. 1 to maintain a desired phase relationship between the signals on the two branches during manufacture.
Die an die Ausgänge der Verstärker 1 angeschlossenen Mischer 3 haben ferner einen Eingang für ein Lokaloszillatorsignal, das sie, jeweils um 90° phasenverschoben, von einem 90°- Phasenkoppler 6 erhalten, dem wiederum das Lokaloszillatorsignal über einen Eingang 5 von außen zugeführt wird. Ein zweiter Eingang des Kopplers 6 ist mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen.The mixers 3 connected to the outputs of the amplifiers 1 also have an input for a local oscillator signal, which they receive, each phase-shifted by 90 °, from a 90 ° phase coupler 6, to which the local oscillator signal is in turn fed from the outside via an input 5. A second input of the coupler 6 is terminated with the characteristic impedance.
Die zwei Mischer 3 liefern jeweils ein In-Phase- beziehungsweise Quadratur-Zwischenfrequenzsignal an Eingänge eines zweiten 90° -Kopplers 7, von dem ein Ausgang den Zwischenfrequenzausgang des Einseitenbandmischers bildet, und ein zweiter Ausgang mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen ist .The two mixers 3 each deliver an in-phase or quadrature intermediate frequency signal to inputs of a second 90 ° coupler 7, of which one output is the intermediate frequency output of the Single sideband mixer forms, and a second output with the characteristic impedance is completed.
Die 90° -Koppler 6 und 7 können jeweils als Hybridelemente mit auf dem Galliumarsenidsubstrat integriert werden.The 90 ° couplers 6 and 7 can each be integrated as hybrid elements on the gallium arsenide substrate.
Figur 2 zeigt die Anwendung des Prinzips der vorliegenden Erfindung auf einen Aufwärtsmischer. Auch dieser Einseitenbandmischer ist auf einem einheitlichen Halbleitersubstrat integriert. Die Eingänge von zwei Verstärkern 1 sind über eine einfache gegabelte Leitung 11 mit einem Eingang 5 für ein Lokaloszillatorsignal verbunden.Figure 2 shows the application of the principle of the present invention to an up mixer. This single-sideband mixer is also integrated on a uniform semiconductor substrate. The inputs of two amplifiers 1 are connected via a simple forked line 11 to an input 5 for a local oscillator signal.
Das mit dem Lokaloszillator zu mischende Zwischenfrequenzsignal wird von einem Eingang 4 über einen 90° -Koppler 6 den zwei Mischern 4 jeweils um 90° phasenverschoben zugeführt. Die beiden Mischer 3 erzeugen daraus RadiofrequenzSignale mit zwei Seitenbändern. Diese Radiofrequenzsignale mit zwei Seitenbändern werden wiederum einem 90° -Mischer 7 zugeführt, der diese zu zwei Radiofrequenzsignalen mit jeweils einem Seitenband überlagert, die an Ausgängen 8A, 8B ausgegeben werden. Auch bei diesem Aufwärtsmischer erlaubt die Verwendung der zwei Verstärker 1 den Verzicht auf einen Leistungsteiler und damit die Integration des gesamten Einseitenbandmischers auf einem einheitlichen Halbleitersubstrat.The intermediate frequency signal to be mixed with the local oscillator is fed from an input 4 via a 90 ° coupler 6 to the two mixers 4, each phase-shifted by 90 °. From this, the two mixers 3 generate radio frequency signals with two sidebands. These radio frequency signals with two sidebands are in turn fed to a 90 ° mixer 7, which superimposes them into two radio frequency signals with one sideband each, which are output at outputs 8A, 8B. In this step-up mixer, too, the use of the two amplifiers 1 makes it possible to dispense with a power divider and thus to integrate the entire single-sideband mixer on a uniform semiconductor substrate.
Die Linearität des RF-Pfades an den Mischer- Ausgängen wird durch zusätzliche Verstärker 10 vor dem 90° -Koppler 7 verbessert. The linearity of the RF path at the mixer outputs is improved by additional amplifiers 10 in front of the 90 ° coupler 7.

Claims

Patentansprüche claims
1. Einseitenbandmischer für Hochfrequenzsignale mit zwei Zweiseitenbandmischern (3) , die jeweils mit identischen ersten Signalen und mit um 90° gegeneinander phasenverschobenen zweiten Signalen beschaltet sind, um jeweils ein Produktsignal aus den zwei Signalen zu bilden, und einem Addierglied1. Single-sideband mixer for high-frequency signals with two two-sideband mixers (3), each of which is connected with identical first signals and with second signals phase-shifted by 90 ° relative to one another, in order to form a product signal from the two signals, and an adder
(7) zum Überlagern der zwei ProduktSignale zu einem(7) for superimposing the two product signals on one
Ausgangssignal mit einem Seitenband, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Verstärker (1) zum Erzeugen des ersten Signals jedem Mischer (3) vorgeschaltet ist, und daß die Verstärker (1) über eine gegabelte Leitung (11) mit einer gleichen Signalquelle (5,9) verbundene Eingänge haben.Output signal with a sideband, characterized in that in each case an amplifier (1) for generating the first signal is connected upstream of each mixer (3) and that the amplifiers (1) via a forked line (11) with the same signal source (5,9 ) have connected inputs.
2. Einseitenbandmischer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Signalquelle ein Vorverstärker (9) ist.2. Single sideband mixer according to claim 1, characterized in that the signal source is a preamplifier (9).
3. Einseitenbandmischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal ein Radiofrequenzsignal und das zweite Signal ein Lokaloszillatorsignal ist, und daß ein erster 90°- Koppler (6) zum Erzeugen der zweiten Signale an einen Lokaloszillatoreingang (5) des Einseitenbandmischers angeschlossen ist.3. Single sideband mixer according to claim 2, characterized in that the first signal is a radio frequency signal and the second signal is a local oscillator signal, and in that a first 90 ° - Coupler (6) for generating the second signals is connected to a local oscillator input (5) of the single sideband mixer.
4. Einseitenbandmischer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Signalquelle ein Signaleingang (5) des Einseitenbandmischers ist.4. Single sideband mixer according to claim 1, characterized in that the signal source is a signal input (5) of the single sideband mixer.
5. Einseitenbandmischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal ein5. Single sideband mixer according to claim 4, characterized in that the first signal
Lokaloszillatorsignal und das zweite Signal ein Zwischenfrequenzsignal ist, und daß ein erster 90°- Koppler (6) zum Erzeugen der zweiten Signale an einen Zwischenfrequenzeingang (4) des Einseitenbandmischers angeschlossen ist .Local oscillator signal and the second signal is an intermediate frequency signal, and that a first 90 ° coupler (6) for generating the second signals is connected to an intermediate frequency input (4) of the single sideband mixer.
6. Einseitenbandmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Nachverstärker (10) für das Produktsignal zwischen dem Ausgang eines Zweiseitenbandmischers (3) und dem Addierglied (7) angeordnet ist.6. Single sideband mixer according to one of the preceding claims, characterized in that in each case a post-amplifier (10) for the product signal is arranged between the output of a double sideband mixer (3) and the adder (7).
7. Einseitenbandmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweiseitenband ischer (3), die Verstärker7. Single sideband mixer according to one of the preceding claims, characterized in that the double sideband ischer (3), the amplifier
(1) , das Addierglied (7) und gegebenenfalls der(1), the adder (7) and optionally the
Vorverstärker (9), der erste 90°-Koppler (6) oder die Nachverstärker (10) auf einem einheitlichen Halbleitersubstrat integriert sind.Preamplifier (9), the first 90 ° coupler (6) or the post-amplifiers (10) are integrated on a uniform semiconductor substrate.
8. Einseitenbandmischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Addierglied ein zweiter 90°-Koppler (7) ist. 8. Single sideband mixer according to one of the preceding claims, characterized in that the adder is a second 90 ° coupler (7).
PCT/IB2000/000839 1999-05-12 2000-05-12 Single sideband mixer WO2000070745A1 (en)

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