一种基于隐式谐波提取的压控振荡器

本公开涉及振荡器，尤其涉及一种基于隐式谐波提取的压控振荡器。

背景技术：

1、随着6g通信技术的不断发展，收发机的数据速率和工作频带也在不断提高，这就要求压控振荡器具有产生低相位噪声且具有较高频率的本振信号的能力。

2、相关技术中，能够满足此类需求的压控振荡器通常为多核的高基频压控振荡器。然而在实际应用过程中，由高基频压控振荡器构建的锁相环需要额外的电流模逻辑(current mode logic，cml)分频器或宽带注入锁定分频器来实现高频信号分频，因此大大增加了锁相环的功耗和面积开销。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供了一种基于隐式谐波提取的压控振荡器。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于隐式谐波提取的压控振荡器，包括：

3、电源传输线，其两端用于连接电源；

4、信号传输线，与所述电源传输线的中点连接，用于输出目标信号；

5、第一振荡电路，包括第一晶体管、第二晶体管以及依次串联的多个漏极电感；其中，所述依次串联的多个漏极电感的中点与所述电源传输线连接；所述依次串联的多个漏极电感的两端分别为所述第一振荡电路的漏极正输入端和漏极负输入端，所述漏极正输入端与所述第一晶体管的漏极连接，所述漏极负输入端与所述第二晶体管的漏极连接，所述第一晶体管的源极与所述第二晶体管的源极连接；

6、第二振荡电路，与所述第一振荡电路的结构相同，且与所述第一振荡电路关于所述电源传输线的中点中心对称；其中，所述第二振荡电路中的每个漏极电感分别与所述第一振荡电路中相应的漏极电感相互耦合。

7、在一些实施例中，所述第一振荡电路的漏极正输入端和漏极负输入端之间设有第一电容阵列，所述第二振荡电路的漏极正输入端和漏极负输入端之间设有第二电容阵列；

8、在所述第一振荡电路和所述第二振荡电路处于差模模式的情况下，所述第一电容阵列与所述第二电容阵列等效为并联关系。

9、在一些实施例中，所述电源传输线的两端设有抽头电感，所述电源传输线和所述信号传输线具有传输线电阻；

10、在所述第一振荡电路和所述第二振荡电路处于共模模式的情况下，所述漏极正输入端和所述漏极负输入端输入的基频信号，经所述抽头电感和所述传输线电阻组成的谐波提取电路进行偶次的谐波频率提取后，转换为所述目标信号。

11、在一些实施例中，所述电源传输线与所述信号传输线相互垂直，且所述信号传输线与所述电源传输线的连接处为所述信号传输线的中点。

12、在一些实施例中，所述第一振荡电路自身关于所述电源传输线对称，且所述第二振荡电路自身关于所述电源传输线对称。

13、在一些实施例中，所述第一振荡电路和所述第二振荡电路共同围成中心对称的闭合结构。

14、在一些实施例中，所述闭合结构为八边形闭合结构。

15、在一些实施例中，所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的栅极连接，且所述第二晶体管的漏极与所述第一晶体管的栅极连接，所述第一晶体管和所述第二晶体管形成交叉耦合对。

16、在一些实施例中，所述第一振荡电路还包括依次串联的多个栅极电感，所述依次串联的多个栅极电感的两端分别为所述第一振荡电路的栅极正输入端和栅极负输入端，所述栅极正输入端和所述第一晶体管的栅极连接，所述栅极负输入端与所述第二晶体管的栅极连接；所述依次串联的多个栅极电感的中点连接有栅极偏置电压；

17、所述第二振荡电路中的每个栅极电感分别与所述第一振荡电路中相应的栅极电感相互耦合。

18、在一些实施例中，所述第一振荡电路的栅极正输入端和栅极负输入端之间设有第三电容阵列，所述第二振荡电路的栅极正输入端和栅极负输入端之间设有第四电容阵列；

19、在所述第一振荡电路和所述第二振荡电路处于差模模式的情况下，所述第三电容阵列与所述第四电容阵列等效为并联关系。

20、本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

21、本公开实施例提供的压控振荡器，包括电源传输线、信号传输线、第一振荡电路以及与第一振荡电路结构相同的第二振荡电路。其中，电源传输线的两端用于连接电源。信号传输线与电源传输线的中点连接，用于输出目标信号。第一振荡电路包括第一晶体管、第二晶体管以及依次串联的多个漏极电感。其中，依次串联的多个漏极电感的中点与电源传输线连接；依次串联的多个漏极电感的两端分别为第一振荡电路的漏极正输入端和漏极负输入端，漏极正输入端与第一晶体管的漏极连接，漏极负输入端与第二晶体管的漏极连接，第一晶体管的源极与第二晶体管的源极连接。第二振荡电路与第一振荡电路关于电源传输线的中点中心对称。其中，第二振荡电路中的每个漏极电感分别与第一振荡电路中相应的漏极电感相互耦合。本公开实施例提供的方案，可以基于谐波提取技术，通过信号传输线输出频率较高的目标信号，同时能够通过每个振荡电路的漏极正输入端和漏极负输入端输出未经提取的频率较低的基频信号。在实际应用过程中，无需将目标信号接入锁相环的分频器，而可以直接将输出的基频信号接入分频器，从而降低了对分频器的要求。

技术特征：

1.一种基于隐式谐波提取的压控振荡器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述第一振荡电路的漏极正输入端和漏极负输入端之间设有第一电容阵列，所述第二振荡电路的漏极正输入端和漏极负输入端之间设有第二电容阵列；

3.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述电源传输线的两端设有抽头电感，所述电源传输线和所述信号传输线具有传输线电阻；

4.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述电源传输线与所述信号传输线相互垂直，且所述信号传输线与所述电源传输线的连接处为所述信号传输线的中点。

5.根据权利要求4所述的压控振荡器，其特征在于，所述第一振荡电路自身关于所述电源传输线对称，且所述第二振荡电路自身关于所述电源传输线对称。

6.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述第一振荡电路和所述第二振荡电路共同围成中心对称的闭合结构。

7.根据权利要求6所述的压控振荡器，其特征在于，所述闭合结构为八边形闭合结构。

8.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的栅极连接，且所述第二晶体管的漏极与所述第一晶体管的栅极连接，所述第一晶体管和所述第二晶体管形成交叉耦合对。

9.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述第一振荡电路还包括依次串联的多个栅极电感，所述依次串联的多个栅极电感的两端分别为所述第一振荡电路的栅极正输入端和栅极负输入端，所述栅极正输入端和所述第一晶体管的栅极连接，所述栅极负输入端与所述第二晶体管的栅极连接；所述依次串联的多个栅极电感的中点连接有栅极偏置电压；

10.根据权利要求1所述的压控振荡器，其特征在于，所述第一振荡电路的栅极正输入端和栅极负输入端之间设有第三电容阵列，所述第二振荡电路的栅极正输入端和栅极负输入端之间设有第四电容阵列；

技术总结本公开提供一种基于隐式谐波提取的压控振荡器，涉及振荡器技术领域。该压控振荡器包括：电源传输线，其两端用于连接电源；信号传输线，与电源传输线的中点连接；第一振荡电路，包括第一晶体管、第二晶体管以及依次串联的多个漏极电感；其中，依次串联的多个漏极电感的中点与电源传输线连接；第二振荡电路，与第一振荡电路关于电源传输线的中点中心对称；其中，第二振荡电路中的每个漏极电感分别与第一振荡电路中相应的漏极电感相互耦合。本公开可以基于谐波提取技术，通过信号传输线输出频率较高的目标信号，在应用于锁相环的过程中，可以直接将未经谐波提取的基频信号接入分频器，从而降低了对分频器的要求。技术研发人员：邓伟,吴奇修,贾海昆,池保勇受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/10/10