[發明專利]乘法振蕩器、以及其中安裝了該乘法振蕩器的無線裝置

無效

• 申請號: 200780048354.1
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101569088A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 松尾道明
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H03B19/00
• 分類號: H03B19/00;H03B5/00;H03B5/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陸 軍

技術領域

本發明涉及一種振蕩器，用于產生具有微波頻帶或更高的頻率的信號，并且，更具體地，涉及推-推(push-push)式乘法振蕩器以及在其中安裝了所述振蕩器的無線裝置。

背景技術

通常在用于產生具有微波頻帶或更高的高頻信號的高頻振蕩器中使用在襯底上形成的TEM(橫電磁波模式)模式的線型諧振器。并且，在高頻振蕩器中使用被稱為推-推(push-push)式振蕩器的乘法振蕩配置，其中，將TEM模式的線路型諧振器與兩個負阻電路相結合。此振蕩器包括如例如專利文獻1中所示的振蕩器。在此參考文獻中公開了傳統的推-推式振蕩器的電路配置。

圖9示出了專利文獻1中公開的傳統的推-推式振蕩器的電路配置。圖9中所示的推-推式振蕩器由諧振器單元3和振蕩器單元4構成，其中所述振蕩器單元4包括兩個由考畢茲(Colpitts)振蕩器等構成的相同且對稱的振蕩器單元。如此構造以便從振蕩器單元4的兩個輸出在相位上相互反相180°，并且通過擁有具有相同電長度的傳輸線路的合成電路5，在輸出端中消除了基波和奇次諧波成分，并且僅可加倍并輸出偶次諧波成分。

并且，在專利文獻1中，示出了在合成電路中被在相反相位上合成的配置，并且還示出了通過在輸出端中消除從外部輸入到兩個振蕩器單元的相位上的噪聲成分而實現噪聲減少的配置。

并且，存在專利文獻2中示出的乘法振蕩器而作為第二傳統技術。圖10示出了由專利文獻2中公開的三個振蕩晶體管構成的三推(triple-push)式振蕩器的配置。在此配置中，構造使用三個振蕩晶體管的電路，以便振蕩信號以120°相差相互振蕩，并且，通過同相合成電路來合成每個輸出，從而基波的三倍諧波被倍增并輸出。

在上述傳統乘法振蕩器(專利文獻1)中，同相合成被兩個振蕩器振蕩以具有180°相差的輸出，從而可以獲得兩倍基頻的振蕩信號。并且，在專利文獻2中描述的乘法振蕩器中，在相位上合成被三個振蕩器振蕩以具有120°相差的輸出，從而可以獲得基頻三倍的振蕩信號。

專利文獻1：JP-A-4-175001

專利文獻2：JP-A-2006-135563

發明內容

本發明要解決的問題

傳統無線裝置通常使用直接由DRO(介電諧振振蕩器(DielectricResonant?Oscillator))電路等直接振蕩所期望的頻率的配置，在其中，在產生具有微波頻帶或毫米波頻帶的高頻的本地振蕩信號的情況下，將介電諧振器與在高頻操作的晶體管相結合。并且，傳統的無線裝置使用通過乘法器對在低頻振蕩的振蕩器的輸出進行頻率轉換的配置、或通過在傳統技術中描述的推-推式乘法振蕩器來從低基本振蕩頻率獲得兩倍或三倍頻率的信號的配置。

在傳統無線裝置中，調節無線裝置是困難的，并且，在用于直接振蕩高頻的DRO的配置的情況下，通常，功耗與具有低頻的振蕩器相比變大。此外，傳統無線裝置具有這樣的缺點：為了確保頻率穩定性，必須執行振蕩器周圍的溫度管理或電磁屏蔽，并且成本增加。

并且，在傳統無線裝置中，即使在試圖應用例如鎖相環(在下文中稱PLL)的控制系統以便確保頻率穩定性的情況下，相位比較器的操作頻率也低于振蕩頻率。作為其結果，傳統無線裝置具有這樣的缺點：需要被稱作預分頻器(prescaler)的固定分頻電路，并且電路規模和功耗變大。

另一方面，構造處于PLL操作所在的低頻的振蕩器、以及通過乘法器而進行至期望頻率的轉換的配置具有這樣的優點：可以確保通過PLL的穩定性，并且易于調節振蕩器，并且，可以以低功耗來執行無線裝置的實現。然而，當乘法的數量較大時，偽振蕩(spuriousness)增加，從而必須使用用于抑制此偽振蕩的濾波器，并且還存在增大電路規模的缺點。

另一方面，在使用在背景技術中描述的乘法振蕩器的配置中，當構造處于PLL操作所在的低頻的振蕩器時，可以獲得兩倍或三倍高頻的信號。作為其結果，可以使用PLL，并且，可以獲得通過減小乘法數量而減小偽振蕩或電路規模的優點，并且，可以實現解決上述各種缺點的配置。

然而，在上述專利文獻1和2中描述的技術中，由乘法振蕩器輸出的振蕩輸出是基波的振蕩輸出的大約兩倍到三倍，從而當需要高于此振蕩輸出的頻率時，必須向輸出端添加用于偽振蕩抑制的濾波器、以及乘法器。例如，在使用操作至5GHz的商業可用的用于PLL的IC的情況下，必須在未使用具有高功耗的預分頻器的配置中，將乘法振蕩器的基波設置在5GHz。