Abstract
本論文提出一個運用次諧波混頻技巧所設計的正交直接升頻器，應用於2.4 GHz的工科醫用(ISM)頻帶，並具有側頻帶(sideband)以及載波遺漏量(carrier leakage)校正迴路。本電路採用正交雙平衡架構實現，以達到低載波遺漏量。為進行升頻操作，本正交次諧波混頻器需由雙級多相位濾波器(poly-phase filter)來產生一組八相位的本地震盪器(LO)訊號。在輸入轉導級和切換級中，正交電路的偏壓電流皆可採取數位調整的方式來進行正交不平衡和載波遺漏量的校正。 每個路徑的偏壓電流將被回授校正迴路所決定，以確保能將側頻帶與載波遺漏量最小化。在此迴路中包含射頻功率偵測器、比較器以及循序逼近式暫存數位控制器。側頻帶和載波遺漏量的振幅大小先被功率偵測器取出後，再與參考訊號做比較。根據比較結果，循序逼近式暫存器將進行二分搜尋法來尋找最佳的偏壓電流設定。 為了驗證本設計電路，一組實驗晶片利用0.18微米混合式訊號CMOS製程來實現。晶片面積共為1.2厘米 □ 1.3厘米。根據量測結果，升頻器的轉換增益以及P1dB各為-17.5 dB和11 dBm。升頻器校正完成後，與輸出訊號主頻率的大小相比，側頻帶訊號降至-48.1dBc，而位於雙倍載波頻率的遺漏訊號則低達-52.1dBc。在1.8V的電源供應之下，此正交升頻器總共消耗了40.2 mA的電流。