[發(fā)明專利]基于復(fù)合型諧振器的壓控振蕩器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710092807.6
• 申請(qǐng)日: 2017-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN106877819B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章策珉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都仕芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H03B5/12
• 分類號(hào): H03B5/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 郭受剛

本發(fā)明公開了基于復(fù)合型諧振器的壓控振蕩器，包括復(fù)合型諧振器和負(fù)阻振蕩電路，其中，復(fù)合型諧振器包括第一LC串聯(lián)諧振支路、第二LC串聯(lián)諧振支路及第三LC串聯(lián)諧振支路，第一LC串聯(lián)諧振支路與第二LC串聯(lián)諧振支路形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，該并聯(lián)結(jié)構(gòu)一端接地，另一端與第三LC串聯(lián)諧振支路連接，第三LC串聯(lián)諧振支路另一端與負(fù)阻振蕩電路連接。第一LC串聯(lián)諧振支路的諧振頻率低于第二LC串聯(lián)諧振支路的諧振頻率。本發(fā)明應(yīng)用時(shí)能降低相位噪聲，且能避免相位噪聲隨調(diào)諧頻率的升高而變差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻技術(shù)，具體是基于復(fù)合型諧振器的壓控振蕩器。

背景技術(shù)

壓控振蕩器是射頻微波器件中的關(guān)鍵部件之一，其通常包括負(fù)阻振蕩電路和諧振器，其中，諧振器包括電感及與電感串聯(lián)的電容，電感相對(duì)連接電容端的另一端與負(fù)阻振蕩電路連接，電容相對(duì)連接電感端的另一端接地。現(xiàn)有壓控振蕩器應(yīng)用時(shí)，由于諧振器的品質(zhì)因數(shù)(Q值，即為諧振器的中心頻率與諧振器帶寬的比值)隨調(diào)諧頻率的升高而降低，其相位噪聲也往往隨著調(diào)諧頻率的升高而惡化，如何使得壓控振蕩器獲得高的輸出調(diào)諧頻率同時(shí)保持低的相位噪聲，這成為目前人們普遍關(guān)注的問題，然而，現(xiàn)有沒有相應(yīng)的器件，也未見相關(guān)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種相位噪聲不隨調(diào)諧頻率的升高而變差的基于復(fù)合型諧振器的壓控振蕩器。

本發(fā)明解決上述問題主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：基于復(fù)合型諧振器的壓控振蕩器，包括復(fù)合型諧振器和負(fù)阻振蕩電路，所述復(fù)合型諧振器包括第一LC串聯(lián)諧振支路、第二LC串聯(lián)諧振支路及第三LC串聯(lián)諧振支路，所述第一LC串聯(lián)諧振支路與第二LC串聯(lián)諧振支路形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，該并聯(lián)結(jié)構(gòu)一端接地，另一端與第三LC串聯(lián)諧振支路連接，所述第三LC串聯(lián)諧振支路另一端與負(fù)阻振蕩電路連接；所述第一LC串聯(lián)諧振支路的諧振頻率低于第二LC串聯(lián)諧振支路的諧振頻率。本發(fā)明應(yīng)用時(shí)，產(chǎn)生相對(duì)較低調(diào)諧頻率信號(hào)時(shí)該信號(hào)主要沿第一LC串聯(lián)諧振支路流通，當(dāng)調(diào)諧信號(hào)頻率升高的情況下，越來越多的信號(hào)分量會(huì)沿第二LC串聯(lián)諧振支路流通。

為了增加本發(fā)明的頻率調(diào)諧范圍，進(jìn)一步的，所述第一LC串聯(lián)諧振支路采用多級(jí)LC串聯(lián)諧振單元級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，每一級(jí)LC串聯(lián)諧振單元由一個(gè)電容和一個(gè)固定電感串聯(lián)構(gòu)成。所述第二LC串聯(lián)諧振支路采用多級(jí)LC串聯(lián)諧振單元級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，每一級(jí)LC串聯(lián)諧振單元由一個(gè)電容和一個(gè)固定電感串聯(lián)構(gòu)成。第一LC串聯(lián)諧振支路和/或第二LC串聯(lián)諧振支路采用多級(jí)LC串聯(lián)諧振單元級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于：高頻信號(hào)電壓可以分布在每一級(jí)串聯(lián)諧振單元上，有效降低每一級(jí)諧振單元上的高頻信號(hào)電壓。當(dāng)LC串聯(lián)諧振單元采用到非線性可變電容時(shí)，可以有效減輕非線性可變電容對(duì)壓控振蕩器信號(hào)的非線性調(diào)制作用，從而防止相位噪聲惡化。

進(jìn)一步的，所述第一LC串聯(lián)諧振支路和第二LC串聯(lián)諧振支路中的電容采用固定電容、變?nèi)荻O管構(gòu)成的可變電容、背對(duì)背式的變?nèi)荻O管構(gòu)成的可變電容、開關(guān)控制構(gòu)成的開關(guān)電容、以及由一個(gè)固定電容與一個(gè)可變電容并聯(lián)形成的可變電容中的任意一種。

進(jìn)一步的，所述第一LC串聯(lián)諧振支路中的電容采用變?nèi)荻O管構(gòu)成的可變電容，所述第二LC串聯(lián)諧振支路中的電容采用固定電容。固定電容和變?nèi)荻O管構(gòu)成的可變電容兩者的品質(zhì)因數(shù)(Q值)都會(huì)隨著頻率的升高而降低，因此基于傳統(tǒng)LC諧振器的壓控振蕩器的相位噪聲往往隨著調(diào)諧頻率的升高而惡化。又因固定電容的品質(zhì)因數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于變?nèi)荻O管構(gòu)成的可變電容的品質(zhì)因數(shù)，為了提供必要的調(diào)諧帶寬，第一條串聯(lián)諧振支路上的電容采用變?nèi)荻O管構(gòu)成的可變電容，第二LC串聯(lián)諧振支路中的電容采用固定電容，第一條串聯(lián)諧振支路的諧振頻率相對(duì)第二條串聯(lián)諧振支路的諧振頻率更低，因此在產(chǎn)生較低調(diào)諧頻率時(shí)，復(fù)合型諧振器總體Q值由第一條串聯(lián)諧振支路主導(dǎo)，在產(chǎn)生較高調(diào)諧頻率時(shí)，第二條串聯(lián)諧振支路對(duì)復(fù)合型諧振器總體Q值的貢獻(xiàn)增加。第二LC串聯(lián)諧振支路中的電容采用固定電容，就有效的降低了諧振器整體Q值隨調(diào)諧頻率升高而惡化的情況，從而能有效解決了壓控振蕩器相位噪聲隨調(diào)諧頻率升高而惡化這一技術(shù)難點(diǎn)。