[發明專利]基于環形耦合器的注入鎖定振蕩電路及注入鎖定振蕩器

在審

• 申請號: 201910473058.0
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN110113004A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 許奔;藍永海;吳光勝;丁慶;王鑫
• 申請（專利權）人: 華訊方舟科技有限公司;深圳市華訊方舟微電子科技有限公司
• 主分類號: H03B1/04
• 分類號: H03B1/04;H03B5/12
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 曹小翠

本申請實施例屬于射頻技術領域，提供了一種基于環形耦合器的注入鎖定振蕩電路及注入鎖定振蕩器中，通過環形耦合器模塊將單端的參考頻率信號轉換為對應的正端差分信號和負端差分信號，并通過信號注入模塊將參考頻率信號注入至所述緩沖模塊，以使所述緩沖模塊輸出對應的振蕩反饋信號，該振蕩反饋信號用于將諧振回路模塊生成初始振蕩信號的頻率鎖定為所述參考頻率信號源設定的頻率范圍，然后利用輸出匹配模塊接收緩沖模塊輸出的緩沖隔離振蕩信號，并對所述緩沖隔離振蕩信號的二次諧波輸出進行能量增強處理，以輸出對應的振蕩輸出信號，從而減小信號注入模塊注入的兩個差分信號的相位誤差，降低插入損耗，增加注入鎖定振蕩電路的頻率鎖定范圍。

技術領域

本申請實施例屬于射頻技術領域，尤其涉及一種基于環形耦合器的注入鎖定振蕩電路及注入鎖定振蕩器。

背景技術

目前，伴隨著毫米波、太赫茲技術的發展，毫米波、太赫茲在通信、電子對抗、雷達、電磁武器、天文學、醫學成像、無損檢測、環境監測及安全檢查等領域存在著廣泛的應用前景。振蕩器作為毫米波和太赫茲應用技術的關鍵部件也受到研究者的極大關注，由于太赫茲頻率源芯片的工作頻率很高，注入晶體管引入的寄生電容，往往會大幅度地降低電路的輸出頻率，因此可以通過注入晶體管將差分的注入信號注入到輸出緩沖級，從而避免直接在諧振回路中增加寄生電容，避免了引入注入晶體管帶來的寄生電容對電路工作頻率的影響，從而實現了輸出頻率高、輸出頻率可調、輸出效率高的目的，目前，通常采用片上巴倫實現單端信號到差分信號的轉換。

然而，當信號的頻率超過100GHz時，往往已經超出了片上巴倫的自諧振頻率了，片上巴倫輸出的差分信號的相位出現失真，幅度也會失真，極大降低了注入鎖定太赫茲頻率源的鎖定范圍。

發明內容

本申請實施例提供一種基于環形耦合器的注入鎖定振蕩電路及注入鎖定振蕩器，旨在解決當信號的頻率超過100GHz時，往往已經超出了片上巴倫的自諧振頻率了，片上巴倫輸出的差分信號的相位出現失真，幅度也會失真，極大降低了注入鎖定太赫茲頻率源的鎖定范圍的問題。

本申請實施例提出了一種基于環形耦合器的注入鎖定振蕩電路，與工作電源和參考頻率信號源連接，所述注入鎖定振蕩電路包括：

用于生成初始振蕩信號的諧振回路模塊；

與所述諧振回路模塊連接，用于接收所述初始振蕩信號，并對所述初始振蕩信號進行緩沖隔離，以輸出緩沖隔離振蕩信號的緩沖模塊；

與所述參考頻率信號源連接，用于接收所述參考頻率信號源輸出的參考頻率信號，并將所述參考頻率信號轉化為對應的正端差分信號和負端差分信號的環形耦合器模塊；

與所述緩沖模塊和所述環形耦合器模塊連接，用于接收所述正端差分信號和所述負端差分信號，并分別將所述正端差分信號和所述負端差分信號注入至所述緩沖模塊，以使所述緩沖模塊輸出對應的振蕩反饋信號的信號注入模塊；

與所述緩沖模塊連接，用于接收所述緩沖隔離振蕩信號，并對所述緩沖隔離振蕩信號的二次諧波輸出進行能量增強處理，以輸出對應的振蕩輸出信號的輸出匹配模塊；

分別與所述工作電源和所述輸出匹配模塊連接的旁路電容；

其中，所述振蕩反饋信號用于將所述初始振蕩信號的頻率鎖定為所述參考頻率信號源設定的頻率范圍。

本申請實施例還提供了一種基于環形耦合器的注入鎖定振蕩器，包括：

工作電源端口；

參考頻率信號源端口；以及

如上述任一項所述的注入鎖定振蕩電路，所述注入鎖定振蕩電路分別與所述工作電源端口和所述參考頻率信號源端口連接。