CN100550603C - 吉尔伯特混频器的线性改进方法、混频器电路、无线电通信系统 - Google Patents

Abstract

公开了用于提供改进线性的吉尔伯特混频器的方法和系统。本发明的吉尔伯特混频器包括一个耦合到高线性的多级放大器上的传统混频器核。该多级放大器包括两个或更多个在全局安排中连接在一起的晶体管级。该全局反馈为放大器提供与局部反馈安排相比更大的环路增益，因而增加了放大器的线性。另外，在放大器中有多个晶体管级可更好地隔离RF输入信号和LO输入信号。而且，通过在多级放大器中提供并行输出级，可在几个混频器核共享反馈机制的同时从源处驱动所述几个混频器核。

Description

混频器的线性改进方法、混频器电路、无线电通信系统

技术领域

本发明通常针对无线电通信系统，尤其针对使用吉尔伯特混频器的无线电通信系统中的已改进线性。

背景技术

在无线电通信系统中，为了易于传输，混频器用来将基带信号上变频为更高频率的(例如射频(RF))信号；为了易于信号处理，混频器也可将高频信号下变频到基带。存在各种类型的混频器，包括非均衡、单均衡、双均衡以及四象限或吉尔伯特混频器，关于各种混频器的一般信息，读者可以参考“Radio-Frequence Microelectronic Circuits forTelecommunication Applications(用于电信应用的射频微电子电路)，”Yannis E.Papananos，ISBN 0-7923-8641-8，Kluwer AcademicPublishers，Boston，1999。

吉尔伯特混频器很通用，因为该混频器的设计提供合理的变换增益(即中间频率(IF)输出功率与RF输入功率相比)、在RF和本振(LO)端口上的好的镜像抑制和差分IF输出。图1说明一个可用来下变频高频(例如，RF)信号的示例吉尔伯特混频器100的电路图。可以看出，吉尔伯特混频器100由两个主要部分组成：一个用于接收并放大RF信号的放大器102，和一个用来对RF信号和LO信号进行混频以生成IF信号的混频器核104。

放大器102包括两个相连用作典型的单级(即一个晶体管级)放大器的晶体管Q1和Q2。每个晶体管的源极端子都通过各自的反馈电阻R_E连接到公共接地V_ss上。两个晶体管Q1和Q2的栅极端子形成输入端口106，经由该端口接收RF输入信号。然后通过晶体管Q1和Q2的漏极端子为混频器核104提供RF输入信号。上述的单级安排也称作“局部反馈”安排，其原因是晶体管输出i_e对晶体管输入v _b 的直接影响：

V_b＝V_be+i_cR_e               (1)

混频器核104包括4个相连作为典型混频器电路的晶体管Q3-Q6。晶体管Q3&Q4的源极端子和晶体管Q1的漏极端子相连。同样，晶体管Q5&Q6的源极端子和晶体管Q2的漏极端子相连。晶体管Q4&Q5的栅极端子相连组成LO输入端口108的一个末端。晶体管Q3&Q6的栅极端子相连组成LO输入端口108的另一个末端。晶体管Q3&Q5和Q4&Q6的漏极端子一起组成IF输出端口110。上拉电阻R将晶体管Q3-Q6的漏极端子和电源连接起来。

吉尔伯特混频器100的操作如下：在晶体管Q1和Q2的栅极之间没有任何电压差时，它们的漏极电流i_c基本上是相同的。因此，施加在LO输入端口108上的电压不会导致在IF输出端口110上出现不同。如果在RF输入端口106(例如，由于晶体管Q1和Q2不匹配)处有一个小的DC偏置，则将只导致LO信号到IF输出端口110的小的馈通，其一般将被一个IF滤波器(未给出)阻止掉。相反，如果将RF信号施加在RF输入端口106上，但是没有在LO输入端口108上施加电压差，那么IF输出端口110将再次平衡。小的偏置电压(由于集体管Q3-Q6不匹配)可能导致一些RF信号馈通至IF输出端口110，然而，如前面所述，这将被IF滤波器抑制掉。因此，只有在同时向LO输入端口108和RF输入端口106都提供信号时，信号才会在IF输出端口110上出现。

一般来说，吉尔伯特混频器有一个问题：对于现代无线电通信系统，放大器102无法实现足够高的线性范围。图2是示出吉尔伯特混频器100的RF输入电压(V_RF)和输出电压(V_IF)之间的关系的示例曲线图。可见，对于特定的工作范围，在V_RF和V_IF信号之间(一般是在点200和202间)基本上是线性关系。该响应主要是由于放大器102在该工作范围上的线性跨导。然而，在该工作范围外，吉尔伯特混频器100逐渐变得非线性。线性工作范围的大小主要取决于Q1和Q2的工作点和为放大器102所提供的反馈。一般来说，反馈量增加将导致混频器的线性增加。例如在图1中，电阻R_E为放大器102提供反馈。如果增加反馈电阻R_E的电阻，则会增加吉尔伯特混频器100的线性。

尽管上述吉尔伯特混频器的设计可为以前的系统提供足够的线性，但是诸如UMTS(通用移动电信系统)之类的无线电通信系统却有高得多的线性要求，这是因为结合降低的电源电压使用了新的调制技术。也就是说，诸如UMTS之类的现代无线电通信系统要求混频器有一个更大的线性工作范围。这一增加的线性要求正在扩展大多数现有吉尔伯特混频器的设计的性能。具体来说，当使用低的电源电压时，现有吉尔伯特混频器设计的单级放大器的局部反馈安排无法提供足够的反馈以产生现代无线电通信系统所要求的线性。

发明内容

因此，期望提供一个与现有吉尔伯特混频器相比能够以更高的线性工作的吉尔伯特混频器。特别地，期望提供具有改进的放大器反馈的吉尔伯特混频器，该反馈可以产生现代无线电通信系统所要求的增加的线性。

根据本发明的一种混频器电路，包括：混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对输入信号和本振信号进行混频以产生经混频的输出信号；耦合到所述混频器核并可以放大由混频器核接收的所述输入信号的多级放大器，所述多级放大器至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级；和连接所述第一晶体管级和所述第二晶体管级的全局反馈网络，所述反馈网络被配置成提供从所述第一晶体管级到所述第二晶体管级的反馈，使得在为多级放大器提供高输出阻抗和低输入阻抗的同时精确地控制多级放大器的增益。

根据本发明的一种改进混频器电路中的线性的方法，所述混频器电路包括一个混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对所述输入信号和本振信号进行混频以产生经混频的输出信号，所述方法包括：耦合一个多级放大器到所述混频器核，所述多级放大器可以放大由混频器核接收的所述输入信号，并至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级；和在所述第一晶体管级和所述第二晶体管级之间耦合一个全局反馈网络，所述全局反馈网络被配置成提供从所述第一晶体管级到所述第二晶体管级的反馈，使得在为多级放大器提供高输出阻抗和低输入阻抗的同时精确地控制多级放大器的增益。

根据本发明的一种可以对高频信号进行下变频或对基带信号进行上变频的无线电通信系统，包括：混频器电路；所述混频器电路中的一个混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对输入信号和本振信号进行混频以产生经混频的输出信号；耦合到所述混频器核并可以放大由混频器核接收的所述输入信号的多级放大器，所述多级放大器至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级；和所述连接第一晶体管级和所述第二晶体管级的全局反馈网络，所述全局反馈网络被配置成提供从所述第一晶体管级到所述第二晶体管级的反馈，使得在为多级放大器提供高输出阻抗和低输入阻抗的同时精确地控制多级放大器的增益。

根据本发明的至少具有一个第一相位混频器核、一个第二相位混频器核和一个耦合到所述第一相位混频器核及所述第二相位混频器核的放大器的多相位混频器，所述放大器包括：第一晶体管级，具有用于驱动每个混频器核的分离的驱动器；第二晶体管级，用于接收输入信号；和分离的全局反馈网络，用于将所述放大器的所述第一晶体管级的每个驱动器连接到所述第二晶体管级，每个反馈网络被配置成提供从所述第一晶体管级到所述第二晶体管级的反馈，使得在为多级放大器提供高输出阻抗和低输入阻抗的同时精确地控制多级放大器的增益。

简短来说，本发明针对用于提供改进线性的吉尔伯特混频器的方法和系统。本发明的吉尔伯特混频器包括一个耦合到高线性多级放大器上的传统混频器核。多级放大器包括两个或更多个在全局反馈安排中连接在一起的晶体管级。全局反馈为放大器提供与局部反馈安排相比更大的环路增益，因而增加了放大器的线性。另外，在放大器中有多个晶体管级可以更好地隔离RF输入信号和LO输入信号。而且，通过在多级放大器中提供并行输出级，可在几个混频器核共享反馈机制的同时从相同的源处驱动所述几个混频器核。

通常，一方面，本发明针对混频器电路。混频器电路包括一个混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对本振信号和输入信号进行混频以产生经混频的输出信号。该混频器电路进一步包括一个耦合到混频器核并可以放大输入信号的多级放大器，该多级放大器至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级。全局反馈网络连接第一晶体管级和第二晶体管级，并被配置成提供从第一晶体管级到第二晶体管级的反馈。

通常，另一方面，本发明针对改进混频器电路中的线性的方法。混频器电路包括一个混频器核，该混频器核被配置成接收输入信号，并对输入信号和本振信号进行混频以产生一个经混频的输出信号。所述方法包括将一个多级放大器耦合到混频器核，其中该多级放大器能够放大输入信号并且至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级。该方法进一步包括连接第一晶体管级和第二晶体管级之间的全局反馈网络。该反馈网络被配置成提供从第一晶体管级到第二晶体管级的反馈。

通常，一方面，本发明针对可以下变频高频信号或上变频基带信号的无线电通信系统。该系统包括一个混频器电路，该混频器电路有一个混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对本振信号和输入信号进行混频以产生经混频的输出信号。一个多级放大器被耦合到混频器核并可以放大输入信号。该多级放大器至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级。一个全局反馈网络连接第一晶体管级和第二晶体管级，并被配置成提供从第一晶体管级到第二晶体管级的反馈。

通常，另一方面，本发明针对一个吉尔伯特混频器，该混频器有一个混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对本振信号和输入信号进行混频以产生经混频的输出信号。一个放大器被耦合到混频器核并可以放大输入信号。该放大器至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级。一个全局反馈网络连接第一晶体管级和第二晶体管级。该反馈网络被配置成提供从第一晶体管级到第二晶体管级的反馈。

通常，另一方面，本发明针对一个多相位混频器，该混频器至少有一个第一相位混频器核和一个第二相位混频器核。一个放大器被耦合到第一相位混频器核和第二相位混频器核的放大器。该放大器包括第一级和第二级，第一级具有用于驱动每个混频器核的分离的驱动器，第二级用于接收输入信号。一个分离的全局反馈网络将放大器的第一晶体管级的每个驱动器连接到第二晶体管级。每个反馈网络被配置成提供从第一晶体管级到第二晶体管级的反馈。

应该强调：说明中所用的术语“包括”用来规定所述特征、整体、步骤或组件的存在，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、组件或其组合。

附图说明

通过结合附图参考下面的详细描述，可以更好地理解本发明，其中：

图1是典型吉尔伯特混频器的一个示意图；

图2是示出典型吉尔伯特混频器的线性曲线图；

图3是根据本发明的各实施例的吉尔伯特混频器的示意图；并且

图4是根据本发明的各实施例的示例性多相混频器的示意图。

具体实施方式

以下内容是参考附图进行的对本发明的详细描述，在附图中相同或相似元件的标注数字是通用的。应该注意，附图中所示的晶体管本质上是通用的，并不表示对特定类型晶体管的偏好。同样，这里提供的方程本质上也是通用的，并不表示对特定类型晶体管的偏好。此外，在此描述的所有电阻可是某些其它形式的阻抗，例如容性(C)、阻性(R)、感性(L)、RC、RL等等。一般来说，本发明可以用任何合适类型的晶体管实现(例如BJT、MOS、P-MOS、N-MOS、NPN、PNP等)，其中可以使用任何合适的反馈机制(例如容性、阻性、感性、RC、RL等等)，并且也可以使用任何合适的偏置方案(例如电流源、自举电路、电阻、LC等等)。

本发明的各实施例提供一个改进的吉尔伯特混频器，本发明的吉尔伯特混频器包括一个耦合到高线性的多级放大器上的传统混频器核。该多级放大器包括两个或更多个在全局反馈安排中连接在一起的晶体管级。全局反馈为放大器提供与局部反馈安排相比更大的闭环增益，因而增加了放大器的线性。

图1中所示的局部反馈安排的一个基本局限是，反馈量取决于反馈电阻R_E上的压降。反馈量可按照环路增益L测量，对此可给出的简化的表达式为：

L＝g_mR_E                    (2)

其中g_m是晶体管(例如Q1和Q2)的跨导，R_E是反馈电阻。具体来说，对于双极结型晶体管(BJT)，跨导g_m取决于晶体管Q1或Q2的集电极电流I_c和晶体管的热电压V_T(室温下约为25mv)，因此，g_m可表达为：g_m＝I_c/V_T                        (3)

这样，环路增益L的方程变为：

L＝(I_cR_E)/V_T＝V_E/V_T                       (4)

从方程(4)可见，环路增益L受反馈电阻R_E上的电压V_E的限制，可以按照环路增益L定义反馈因子F以表示提供给放大器的反馈量其中F＝1+L。反馈因子F的改进将导致吉尔伯特混频器线性的改进。然而，由于反馈电阻R_E上的电压V_E对L的限制，改进量也受到限制。例如，假设在一般情况下，V_E＝0.5，那么反馈因子受限于最大值F＝21。对于其它晶体管类型(例如，MOS等)，可得出相似的结果。

而且，因为局部反馈安排在设计上是一个单级安排(即一个晶体管级)，RF输入信号与LO输入信号的隔离对诸如UMTS之类的现代无线电通信系统来说可能不够高。

因此，根据本发明的各实施例，对于放大器使用全局反馈安排而不是局部反馈安排。此时参考图3，其中示出一个根据本发明各实施例的吉尔伯特混频器300。本发明的吉尔伯特混频器300和图1的吉尔伯特混频器100一样，包括一个放大器302和一个混频器核304，混频器核304是一个典型的混频器电路，它基本上与图1所示的混频器核104相同。另一方面，放大器302是一个多级放大器设计，它在很大程度上偏离了现有吉尔伯特混频器放大器的设计。

如上面所提到的一样，本发明的放大器302至少包括一个附加晶体管级，QM1和QM2，它们连接到现有的晶体管Q1和Q2上。第二级晶体管QM1和QM2的源极端子与公共接地V_ss相连。第二级晶体管QM1和QM2的漏极端子分别与第一级晶体管Q1和Q2的栅极端子相连。上拉电阻R_c将第二级晶体管QM1和QM2的漏极端子和电源V_dd连接起来。此时第二级晶体管QM1和QM2的栅极端子组成RF输入端口306。(LO输入端口308和IF输出端口310以和图1中对应部件基本上相同的方式组成。)上拉电阻R_b将第二级晶体管QM1和QM2的栅极端子和电源V_dd连接起来。根据本发明的各实施例，反馈电阻R_F将第一级晶体管Q1和Q2的源极端子分别连接到第二级晶体管QM1和QM2的栅极端子。反馈电阻R_F帮助定义贯穿多级放大器302两级的全局反馈。对连接R_b、R_F、QM1栅极端子和RF输入(i_in)的节点使用基尔霍夫定律，可得到如下表达式：

i_in＝i_b-R_Ei_e/(R_E+R_F)                (5)

注意在方程(5)中，反馈信号R_Ei_e/(R_E+R_F)是按照电流定义的，而在方程(1)中，反馈信号i_cR_E是按照电压定义的。当环路增益很大时(例如，L＞＞10)，i_b将非常小，增益可以表示为：

$\frac{i_c}{i_{\mathrm{in}}}\≈-(1+\frac{R_F}{R_E})---\left(6\right)$

现在将对于晶体管QM1和Q1(在很大程度上与晶体管QM2和Q2相同)描述放大器302的操作。这两个晶体管的组合环路增益可以定义为L₂＝β₂A_i，其中β₂是电流反馈网络的传输函数，并且在此情况下由R_E和R_F的网络确定(假设当QM1的栅极端子是虚地时环路增益L是高的)：

${\mathrm{\β}}_2=\frac{R_E}{R_E+R_F}=\frac{R_E//R_F}{R_F}---\left(7\right)$

Q1和QM1的开环增益可表达为：

$A_i=(R_F//R_{\mathrm{iM}1})\×g_{\mathrm{mM}1}\×(R_c//R_{i1})\×\frac{g_m}{1+g_m{R}_E}---\left(8\right)$

这里R_i1和R_iM1分别表示从输入节点Q1和QM1看进去的输入阻抗，R_c是QM1集电极的偏置阻抗。根据方程(7)，可见由QM1提供的附加环路增益L_M1为：

$L_{M1}=\frac{(R_F//R_{\mathrm{iM}1})\×g_{\mathrm{mM}1}\×(R_c//R_{i1})}{1+{g_{m}R}_E}---\left(9\right)$

该附加阻抗可重新写作A_M1/F₁，其中

A_M1＝(R_F//R_iM1)×g_mM1×(R_c//R_i1)            (10)

它代表被看作跨阻抗放大器QM1的增益，而F₁＝(1+g_mR_E)仅是Q1的简化反馈因子(回想如上定义为F＝1+L的单级放大器的反馈因子)。因此，在正确选择电阻的情况下，可以获得一个大于从单级放大器(例如图1中示出的放大器)中获得的增益的增益。因此，通过在吉尔伯特混频器中使用多级放大器，可以更容易地满足更高线性的要求。而且，使用多级放大器，也可以改进RF输入信号和LO输入信号的隔离。

应该注意，尽管描述了两级放大器，但是在一般情况下，对于多级放大器，QM可以代表级联的一个或多个晶体管。而且，尽管是针对下变频应用描述了本发明，但是本文的原理和教导同样适用于上变频应用。

图4说明本发明的一个实施例，其中吉尔伯特混频器300用于实现正交混频器400。示例正交混频器400包括一个混频器级402、一个分离器级404和一个低噪放大器(LNA)级406。对于这些级的更完整描述，参考名称为“Quadrature Switching Mixer(正交切换混频器)”的、于2003年3月6日提交的美国使用新型专利申请序列号10/383,370，在此引用该专利申请。

可见，混频器级402包括一个同相位混频器核408a和408b，其中的每一个都连接到一个多级放大器上。例如，同相位混频器核408a连接到一个多级放大器上，该多级放大器包括驱动同相位混频器核的晶体管Q1A、驱动正交混频器核的晶体管Q1B和将RF输入与Q1A、Q1B的输入连接起来的晶体管QM1。同样，正交混频器核408b连接到一个多级放大器上，该多级放大器包括驱动同相位混频器核408a的晶体管Q2B、驱动正交混频器核408b的晶体管Q2A和将RF输入与Q2A、Q2B的输入连接起来的晶体管QM2。QM1和QM2的漏极端子分别与Q1A&Q1B和Q2B&Q2A的栅极端子相连。QM1和QM2的栅极端子分别通过一个全局反馈网络与Q1A&Q1B和Q2B&Q2A的源极端子相连，所述全局反馈网络还包括电阻R_FA和R_FB。在某些优选实施例中，全局反馈网络还可能包括一个连接在电阻R_FA和R_FB与QM1和QM2的栅极端子之间的容性元件C。上拉电阻R将分离器部分404中的每个晶体管的漏极端子都连接到公共电源V_dd上。同样地，下拉电阻R将驱动晶体管Q1A、Q1B、Q2B和Q2A的源极端子都连接到公共接地V_ss上。另一方面，反馈晶体管QM1和QM2的源极端子直接连到接地上。

在操作中，通过将Q1A和Q1B的栅极端子与QM1的漏极端子连接起来而将RF输入信号均匀地在Q1A和Q1B之间分离开，同时反馈信号由R_FA和R_FB提供，R_FA和R_FB又在QM1的输出端重新组合反馈信号。对于Q2B、Q2A和QM2，可获得相似的结果。通过这一安排，在保持公共全局反馈的同时，RF信号被平均分配到两个混频器核中。由在Q1A和Q1B(以及Q2B和Q2A)处的分离比或增益比以及由比值R_FA/R_FB来设置增益均衡。一般来说，希望能基本均匀地分离输入RF信号，也就是使Q1A和Q1B(以及Q2B和Q2A)的增益基本相等，以及使R_FA和R_FB基本相等，但是其它的配置也是可能的。例如，在某些实施例中，输入RF信号可能没有在驱动晶体管之间均匀地分离，从而使得Q1A&Q1B相对于Q2B&Q2A来说，分离比可能不同。

尽管上面段落描述了一个正交混频器安排，在某些实施例中，也可以在两个混频器核之间使用替换的相位关系，包括同相和反相。在其它实施例中，也可通过添加合适数量的晶体管、反馈电阻和混频器核，以允许更多的相位。总的可用相位角于是可以均匀地或基本均匀地在可用的混频器核之间分配(例如，360度/混频器核的个数)，以使所有混频器核都偏移相同的相位角。或者，只有一些混频器核偏移相同的相位角，而其它的混频器核偏移不同的相位角。

因此，虽然已解释和描述了本发明的特定实施例和应用，应该理解，本发明不仅仅局限于在此公开的精确构造和组成。在不偏离如在所附权利要求书中所规定的本发明的范围的前提下，可以对上述的内容进行修改和改变。

Claims (28)

1.一种混频器电路，包括：

混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对输入信号和本振信号进行混频以产生经混频的输出信号；

耦合到所述混频器核并可以放大由混频器核接收的所述输入信号的多级放大器，所述多级放大器至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级；和

连接所述第一晶体管级和所述第二晶体管级的全局反馈网络，所述反馈网络被配置成提供从所述第一晶体管级到所述第二晶体管级的反馈，使得在为多级放大器提供高输出阻抗和低输入阻抗的同时精确地控制多级放大器的增益。

2.根据权利要求1的混频器电路，其中所述放大器的所述第二晶体管级包括一个接地到公共接地的第一晶体管、一个连接到所述第一晶体管级输入的所述第一晶体管的输出和一个连接到所述全局反馈网络的所述第一晶体管的输入，其中所述第一晶体管的所述输入组成所述放大器的输入，并且上拉阻抗将所述第一晶体管的所述输入和所述输出连接到公共电源上。

3.根据权利要求2的混频器电路，其中所述放大器的所述第二晶体管级进一步包括一个接地到公共接地的第二晶体管、一个连接到所述第一晶体管级输入的所述第二晶体管的输出和一个连接到所述全局反馈网络的所述第二晶体管的输入，其中所述第二晶体管的所述输入组成所述放大器的输入，并且上拉阻抗将所述第二晶体管的所述输入和所述输出连接到公共电源上。

4.根据权利要求3的混频器电路，其中所述全局反馈网络包括一个连接所述第一晶体管级和公共接地的下拉阻抗和一个将所述第一晶体管级连接到所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述对应输入的反馈阻抗，所述反馈阻抗和所述下拉阻抗被选择成为所述放大器提供一个期望的环路增益。

5.根据权利要求1的混频器电路，其中所述混频器电路用来在无线电通信系统中对高频信号进行下变频以及对基带信号进行上变频。

6.根据权利要求1-5中之一的混频器电路，其中所述混频器电路是一个吉尔伯特混频器。

7.根据权利要求6的混频器电路，其中所述混频器核是一个传统混频器核。

8.一种改进混频器电路中的线性的方法，所述混频器电路包括一个混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对所述输入信号和本振信号进行混频以产生经混频的输出信号，所述方法包括：

耦合一个多级放大器到所述混频器核，所述多级放大器可以放大由混频器核接收的所述输入信号，并至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级；和

在所述第一晶体管级和所述第二晶体管级之间耦合一个全局反馈网络，所述全局反馈网络被配置成提供从所述第一晶体管级到所述第二晶体管级的反馈，使得在为多级放大器提供高输出阻抗和低输入阻抗的同时精确地控制多级放大器的增益。

9.根据权利要求8的方法，其中所述放大器的所述第二晶体管级包括一个接地到公共接地的第一晶体管、一个连接到所述第一晶体管级输入的所述第一晶体管的输出和一个连接到所述全局反馈网络的所述第一晶体管的输入，其中所述第一晶体管的所述输入组成所述放大器的输入，并且上拉阻抗将所述第一晶体管的所述输入和所述输出连接到公共电源上。

10.根据权利要求9的方法，其中所述放大器的所述第二晶体管级进一步包括一个接地到公共接地的第二晶体管、一个连接到所述第一晶体管级输入的所述第二晶体管的输出和一个连接到所述全局反馈网络的所述第二晶体管的输入，其中所述第二晶体管的所述输入组成所述放大器的输入，并且上拉阻抗将所述第二晶体管的所述输入和所述输出连接到公共电源上。

11.根据权利要求10的方法，其中所述全局反馈网络包括一个连接所述第一晶体管级和公共接地的下拉阻抗和一个将所述第一晶体管级连接到所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述对应输入的反馈阻抗，所述反馈阻抗和所述下拉阻抗被选择成为所述放大器提供一个期望的环路增益。

12.根据权利要求8的方法，进一步包括使用所述混频器核以改进的线性对高频信号进行下变频或对基带信号进行上变频。

13.根据权利要求8的方法，其中混频器电路是一个吉尔伯特混频器，并且所述混频器核是一个传统混频器核。

14.一种可以对高频信号进行下变频或对基带信号进行上变频的无线电通信系统，包括：

混频器电路；

所述混频器电路中的一个混频器核，该混频器核被配置为接收输入信号，并对输入信号和本振信号进行混频以产生经混频的输出信号；

耦合到所述混频器核并可以放大由混频器核接收的所述输入信号的多级放大器，所述多级放大器至少包括一个第一晶体管级和一个第二晶体管级；和

所述连接第一晶体管级和所述第二晶体管级的全局反馈网络，所述全局反馈网络被配置成提供从所述第一晶体管级到所述第二晶体管级的反馈，使得在为多级放大器提供高输出阻抗和低输入阻抗的同时精确地控制多级放大器的增益。

15.根据权利要求14的系统，其中所述放大器的所述第二晶体管级包括一个接地到公共接地的第一晶体管、一个连接到所述第一晶体管级输入的所述第一晶体管的输出和一个连接到所述全局反馈网络的所述第一晶体管的输入，其中所述第一晶体管的所述输入组成所述放大器的输入，并且上拉阻抗将所述第一晶体管的所述输入和所述输出连接到公共电源上。

16.根据权利要求15的系统，其中所述放大器的所述第二晶体管级进一步包括一个接地到公共接地的第二晶体管、一个连接到所述第一晶体管级输入的所述第二晶体管的输出和一个连接到所述全局反馈网络的所述第二晶体管的输入，其中所述第二晶体管的所述输入组成所述放大器的输入，并且上拉阻抗将所述第二晶体管的所述输入和所述输出连接到公共电源上。

17.根据权利要求16的系统，其中所述全局反馈网络包括：一个连接所述第一晶体管级和公共接地的下拉阻抗和一个将所述第一晶体管级连接到所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述对应输入的反馈阻抗，所述反馈阻抗和所述下拉阻抗被选择成为所述放大器提供一个期望的环路增益。

18.根据权利要求14的系统，其中所述混频器电路是一个吉尔伯特混频器，并且所述混频器核是一个传统混频器核。

19.至少具有一个第一相位混频器核、一个第二相位混频器核和一个耦合到所述第一相位混频器核及所述第二相位混频器核的放大器的多相位混频器，所述放大器包括：

第一晶体管级，具有用于驱动每个混频器核的分离的驱动器；

第二晶体管级，用于接收输入信号；和

分离的全局反馈网络，用于将所述放大器的所述第一晶体管级的每个驱动器连接到所述第二晶体管级，每个反馈网络被配置成提供从所述第一晶体管级到所述第二晶体管级的反馈，使得在为多级放大器提供高输出阻抗和低输入阻抗的同时精确地控制多级放大器的增益。

20.根据权利要求19的多相位混频器，其中所述第二相位混频器核与所述第一相位混频器核的相位正交。

21.根据权利要求19的多相位混频器，其中总的可用相位角被平均分配在所有的混频器核之间。

22.根据权利要求19的多相位混频器，一些混频器核的相位角相同。

23.根据权利要求19的多相位混频器，其中所述放大器的所述第二晶体管级包括一个接地到公共接地的第一晶体管、一个连接到所述第一晶体管级的每个驱动器的输入的所述第一晶体管输出和一个连接到所述全局反馈网络的所述第一晶体管的输入，其中所述第一晶体管的所述输入组成所述放大器的输入，并且上拉阻抗将所述第一晶体管的所述输入和所述输出连接到公共电源上。

24.根据权利要求23的多相位混频器，其中所述放大器的所述第二晶体管级进一步包括一个接地到公共接地的第二晶体管、一个连接到所述第一晶体管级的所述驱动器的输入的所述第二晶体管的输出和一个连接到所述全局反馈网络的所述第二晶体管的输入，其中所述第二晶体管的所述输入组成所述放大器的输入，并且上拉阻抗将所述第二晶体管的所述输入和所述输出连接到公共电源上。

25.根据权利要求24的多相位混频器，其中所述全局反馈网络包括一个连接所述第一晶体管级和公共接地的下拉阻抗和一个将所述第一晶体管级连接到所述第一晶体管和所述第二晶体管的所述对应输入的反馈阻抗，所述反馈阻抗和所述下拉阻抗被选择成为所述放大器提供一个期望的环路增益。

26.根据权利要求19的多相位混频器，其中所述正交混频器用来在无线电通信系统中对高频信号进行下变频并对基带信号进行上变频。

27.根据权利要求19的多相位混频器，其中所述第一相位混频器核的所述驱动器和所述第二相位混频器核的所述驱动器的分离比等于1。

28.根据权利要求27的多相位混频器，其中所述第一和第二相位混频器核的其它驱动器的分离比不等于1。

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