專利名稱：一種壓控振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及振蕩器設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種壓控振蕩器。
背景技術(shù)：
壓控振蕩器是現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中的重要器件，其作用是將直流功率轉(zhuǎn)換為射頻功率。研究壓控振蕩器的頻譜結(jié)構(gòu)和噪聲形成機制，可以抑制其輸出的高次諧波，降低壓控振蕩器中的相位噪聲，這對于提高壓控振蕩器所在系統(tǒng)的穩(wěn)定度、頻譜利用率以及接收機的靈敏度都大有好處，因而其成為目前振蕩器設(shè)計中亟待解決的重要問題。通常，衡量一個壓控振蕩器的技術(shù)指標(biāo)是其輸出的相位噪聲和諧波抑制度。壓控振蕩器典型的相位噪聲為-120dBC@600kHz，諧波抑制度為20dB。相位噪聲的來源主要有l(wèi)/f噪聲、熱噪聲、無源元件的熱噪聲以及外界的噪聲干擾等?，F(xiàn)有的抑制壓控振蕩器相位噪聲的技術(shù)是采用低相位噪聲特性的三極管，以及采用電特性好的介質(zhì)板作為電路基板。這些方法都對材料的電學(xué)特性要求很高。壓控振蕩器中的高次諧波主要是由晶體管的非線性特性引起的?，F(xiàn)有的抑制壓控振蕩器中高次諧波的技術(shù)主要是選擇線性度較好的三極管，或者給壓控振蕩器添加外圍邏輯電路。可見，現(xiàn)有的壓控振蕩器的設(shè)計技術(shù)，為了達到抑制其相位噪聲和提高其諧波抑制度的目的，都對諧波振蕩器組件的電學(xué)特性有很高的要求，而且還需要增加外圍邏輯電路，這又增加了壓控振蕩器的體積和復(fù)雜度。而該外圍邏輯電路的寄生參量反過來可能會影響壓控振蕩器的相位噪聲性能，造成壓控振蕩器性能的惡化。因此，現(xiàn)有技術(shù)難以同時很好地抑制壓控振蕩器的相位噪聲和提高其諧波抑制度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種壓控振蕩器，能同時且很好地抑制壓控振蕩器的相位噪聲和提高其諧波抑制度。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種壓控振蕩器，包括含有一個壓控二極管的諧振回路、射頻三極管和終端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的共基極壓控振蕩電路，還包括一個T型帶通濾波器和一個H型帶通濾波器；所述T型帶通濾波器連接在所述共基極壓控振蕩電路中的所述射頻三極管的射極與所述諧振回路之間；所述π型帶通濾波器連接在所述共基極壓控振蕩電路中的所述射頻三極管的集電極與所述終端網(wǎng)絡(luò)之間。本實用新型的有益效果是本實用新型中，壓控振蕩器除了包括由諧振回路、射頻三極管以及終端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的共基極壓控振蕩電路之外，還在射頻三極管的射極與諧振回路之間以及射頻三極管的集電極與終端網(wǎng)絡(luò)之間分別設(shè)置了成本較低、構(gòu)造簡單的T型和π型帶通濾波器，T型帶通濾波器的中心頻率設(shè)置為壓控振蕩器輸出的基波頻率，可改善壓控振蕩器的諧振回路與射頻三極管間的反饋，減少進入由振蕩器諧振回路與射頻三極管構(gòu)成的環(huán)路的相位噪聲，從而避免過多的相位噪聲被循環(huán)放大，改善壓控振蕩器的輸出相位噪聲性能；H型帶通濾波器的中心頻率也可設(shè)置為壓控振蕩器輸出的基波頻率，這可以保留壓控振蕩器輸出的基波功率，濾除壓控振蕩器輸出的高次諧波，從而提高壓控振蕩器的諧波抑制度。由此可見，本實用新型可以同時且很好地抑制壓控振蕩器的相位噪聲和提高其諧波抑制度。

圖I為本實用新型提出的壓控振蕩器的電原理結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型提出的T型帶通濾波器的電原理結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型提出的T型帶通濾波器的S12參數(shù)與頻率的關(guān)系圖；圖4為本實用新型提出的壓控振蕩器中射頻三極管的射極與諧振回路間未連接 以及連接T型帶通濾波器時壓控振蕩器輸出相位噪聲的性能比較，其中圖(4-a)為未連接T型帶通濾波器時壓控振蕩器的相位噪聲功率圖，圖(4-b)為連接T型帶通濾波器時壓控振蕩器的相位噪聲功率圖；圖5為本實用新型提出的型帶通濾波器的電原理結(jié)構(gòu)圖；圖6為本實用新型提出的π型帶通濾波器的S12參數(shù)與頻率的關(guān)系圖；圖7為本實用新型提出的壓控振蕩器中射頻三極管集電極與終端網(wǎng)絡(luò)間未連接以及連接η型帶通濾波器時壓控振蕩器基波和諧波輸出的比較，其中圖(7_a)為未連接π型帶通濾波器時壓控振蕩器基波及諧波輸出功率圖，圖(7_b)為連接π型帶通濾波器后壓控振蕩器的基波及諧波輸出功率圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。圖I為本實用新型提出的壓控振蕩器的電原理結(jié)構(gòu)圖。如圖I所示，該壓控振蕩器包括含有一個壓控二極管Dl的諧振回路、射頻三極管Ql和終端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的共基極壓控振蕩電路，此外，本實用新型還為該壓控振蕩器設(shè)置了一個T型帶通濾波器和一個π型帶通濾波器。圖I中，T型帶通濾波器連接在共基極壓控振蕩電路中的射頻三極管Ql的射極與諧振回路之間，該T型帶通濾波器由圖I中的C5、C6、C7、L7、L8和L9構(gòu)成。圖I中的型帶通濾波器連接在共基極壓控振蕩電路中的射頻三極管Ql的集電極與終端網(wǎng)絡(luò)Terml之間，該Ji型帶通濾波器由圖I中的C2、C3、C4、L3、L4和L5構(gòu)成。由此可見，本實用新型中，壓控振蕩器除了包括由諧振回路、射頻三極管以及終端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的共基極壓控振蕩電路之外，還在射頻三極管的射極與諧振回路之間以及射頻三極管的集電極與終端網(wǎng)絡(luò)之間分別設(shè)置了成本較低、構(gòu)造簡單的T型和π型帶通濾波器，T型帶通濾波器的中心頻率設(shè)置為壓控振蕩器輸出的基波頻率，可改善壓控振蕩器的諧振回路與射頻三極管間的反饋，減少進入由振蕩器諧振回路與射頻三極管構(gòu)成的環(huán)路的相位噪聲，從而避免過多的相位噪聲被循環(huán)放大，改善壓控振蕩器的輸出相位噪聲性能；H型帶通濾波器的中心頻率也可設(shè)置為壓控振蕩器輸出的基波頻率，這可以保留壓控振蕩器輸出的基波功率，濾除壓控振蕩器輸出的高次諧波，從而提高壓控振蕩器的諧波抑制度。由此可見，本實用新型可以同時且很好地抑制壓控振蕩器的相位噪聲和提高其諧波抑制度。本實用新型中，射頻三極管Ql的一個實施例為Angilent公司生產(chǎn)的AT41411射頻三極管，壓控二極管Dl的一個實施例為Motorola公司的MV209型壓控二極管。該壓控振蕩器的一個實施例的調(diào)諧電壓的范圍為OV至30V，輸出信號頻率的范圍為I. 818GHz至I. 823GHz,當(dāng)調(diào)諧電壓為7V時，輸出信號的頻率為I. 82GHz。對該壓控振蕩器的相位噪聲性能進行對比實驗如下本實用新型在壓控振蕩器的射頻三極管Ql的射極與諧振回路之間加入圖2所示的T型帶通濾波器，該T型帶通濾波器的頻率特性如圖3所示。圖3實施例中，T型帶通濾波器的中心頻率為I. 82GHz, 3dB帶寬為O. 5GHz。從圖(4-a)中可以看出，在輸出頻率為I. 82GHz，且未連接該T型帶通濾波器時，壓控振蕩器的相位噪聲為-114. 6dBc@600kHz，而從圖(4_b)可以看出，在加入該T型帶通濾波器后，壓控振蕩器的相位噪聲變?yōu)?142. IdBcieOOkHz0可見，由于T型帶通濾波器的應(yīng)用，該壓控振蕩器輸出信號的相位噪聲得到較好的抑制。對該壓控振蕩器的諧波抑制度進行對比實驗如下本實用新型在壓控振蕩器的射頻三極管Ql集電極與終端網(wǎng)絡(luò)間加入如圖5所示的η型帶通濾波器，該η型帶通濾波器的頻率特性如圖6所示。圖6實施例中，該π型帶通濾波器的中心頻率為I. 82GHz，3dB帶寬為I. IGHz0由圖(7_a)可以看出，未連接該π型帶通濾波器時，壓控振蕩器的基波頻率為I. 82GHz，基波功率為O. 024dB, 二次諧波抑制為20. 804dB，三次諧波的抑制為23. 564dB;由圖(7_b)可以看出，連接該π型帶通濾波器后，在基波輸出功率為O. 99dB的情況下，該壓控振蕩器的二次諧波抑制達到了 58. 511dB，三次諧波的抑制達到了 76.635dB?？梢?，由于π型帶通濾波器的應(yīng)用，壓控振蕩器的諧波抑制度得到了明顯的改善。由此可見，本實用新型具有以下優(yōu)點(I)本實用新型中，壓控振蕩器除了包括由諧振回路、射頻三極管以及終端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的共基極壓控振蕩電路之外，還在射頻三極管的射極與諧振回路之間以及射頻三極管的集電極與終端網(wǎng)絡(luò)之間分別設(shè)置了成本較低、構(gòu)造簡單的T型和π型帶通濾波器，T型帶通濾波器的中心頻率設(shè)置為壓控振蕩器輸出的基波頻率，可改善壓控振蕩器的諧振回路與射頻三極管間的反饋，減少進入由振蕩器諧振回路與射頻三極管構(gòu)成的環(huán)路的相位噪聲，從而避免過多的相位噪聲被循環(huán)放大，改善壓控振蕩器的輸出相位噪聲性能；H型帶通濾波器的中心頻率也可設(shè)置為壓控振蕩器輸出的基波頻率，這可以保留壓控振蕩器輸出的基波功率，濾除壓控振蕩器輸出的高次諧波，從而提高壓控振蕩器的諧波抑制度。由此可見，本實用新型可以同時且很好地抑制壓控振蕩器的相位噪聲和提高其諧波抑制度。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種壓控振蕩器，包括含有一個壓控二極管的諧振回路、射頻三極管和終端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的共基極壓控振蕩電路，其特征在于，還包括一個T型帶通濾波器和一個π型帶通濾波器； 所述T型帶通濾波器連接在所述共基極壓控振蕩電路中的所述射頻三極管的射極與所述諧振回路之間； 所述型帶通濾波器連接在所述共基極壓控振蕩電路中的所述射頻三極管的集電極與所述終端網(wǎng)絡(luò)之間。
專利摘要本實用新型涉及一種壓控振蕩器，其包括含有一個壓控二極管的諧振回路、射頻三極管和終端網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的共基極壓控振蕩電路，其特征在于，還包括一個T型帶通濾波器和一個π型帶通濾波器；T型帶通濾波器連接在共基極壓控振蕩電路中的射頻三極管的射極與諧振回路之間；π型帶通濾波器連接在共基極壓控振蕩電路中的射頻三極管的集電極與終端網(wǎng)絡(luò)之間。本實用新型能同時且很好地抑制壓控振蕩器的相位噪聲和提高其諧波抑制度。
文檔編號H03L7/099GK202565252SQ20122005960
公開日2012年11月28日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者張文梅, 張冰 申請人:張文梅, 張冰