[发明专利]一种具有谐波抑制的低相位噪声振荡器

权利要求书

1.一种具有谐波抑制的低相位噪声振荡器，其特征在于：在金属上覆层(I)内，第一环形结构(H1)的第一端口(1)连接第二传输线节(M2)的一端，第二传输线节(M2)的另一端与第一谐振器(r1)进行耦合，第一谐振器(r1)同时与第二谐振器(r2)和第三谐振器(r3)耦合；第二谐振器(r2)与第三谐振器(r3)耦合，且第二谐振器(r2)耦合到第三传输线节(M3)的一端；第三传输线节(M3)的另一端连接到第二环形结构(H2)的第一端口(1′)，第二环形结构(H2)的第二端口(2′)连接第四传输线节(M4)的一端，在第四传输线节(M4)上依次加载了第一变容管(CV1)、第二变容管(CV2)、第一扇形枝节(S1)、第一电容(C1)、第二扇形枝节(S2)、第三变容管(CV3)和第四变容管(CV4)，第四传输线节(M4)的另一端连接到第二环形结构(H2)的第三端口(3′)；第二环形结构(H2)的第四端口(4′)连接第五传输线节(M5)的一端，第五传输线节(M5)的另一端连接到第二平行耦合双线结构(P2)的一端，第二平行耦合双线结构(P2)的另一端连接枝节加载的第六传输线节(M6)的一端，枝节加载的第六传输线节(M6)的另一端连接到晶体管(T)的一端，晶体管(T)的另外一端连接枝节加载的第八传输线节(M8)的一端；在枝节加载的第六传输线节(M6)的中间还连接第七传输线节(M7)的一端，第七传输线节(M7)上依次加载第三扇形枝节(S3)、第二电容(C2)、第二电阻(R2)和第四扇形枝节(S4)，第七传输线节(M7)的另一端连接到枝节加载的第八传输线节(M8)的中间；枝节加载的第八传输线节(M8)的另一端连接到第一平行耦合双线结构(P1)的一端，第一平行耦合双线结构(P1)的另一端连接第九传输线节(M9)的一端，第九传输线节(M9)的另一端连接到第一环形结构(H1)的第二端口(2)，第一环形结构(H1)的第三端口(3)连接第一电阻(R1)，第一环形结构(H1)的第四端口(4)连接第一传输线节(M1)的一端，第一传输线节(M1)的另一端输出信号；第一谐振器(r1)、第二谐振器(r2)和第三谐振器(r3)通过金属化通孔(Hole)围列而成。

2.依据权利要求1所述的振荡器，晶体管(T)选用Infineon公司的BFP840FEDS晶体管，静态工作点为：V_CE＝1.8V,I_C＝10mA；第一变容管(CV1)、第二变容管(CV2)、第三变容管(CV3)和第四变容管(CV4)选用SKYWORKS公司的SMV2019-079LF变容二极管；第一电容(C1)选用1pF和10μF两个电容的并联；第二电容(C2)选用1pF、100nF和10μF三个电容的并联，且对称放置；第一电阻(R1)选用两个100Ω电阻并联，第二电阻(R2)选用20KΩ电阻；输出频率在8.986GHz，在偏离100KHz频率处测得的相位噪声为-120.06dBc/Hz，二次谐波抑制度为60.3dBc。

3.依据权利要求1所述的振荡器，其部分结构包括：第二传输线节(M2)的一端与第一谐振器(r1)进行耦合，第一谐振器(r1)同时与第二谐振器(r2)和第三谐振器(r3)耦合；第二谐振器(r2)与第三谐振器(r3)耦合，且第二谐振器(r2)耦合到第三传输线节(M3)的一端；该部分结构具有椭圆带通频率响应，有三个传输极点，在通带两侧各有一个传输零点。

4.依据权利要求1所述的振荡器，其部分结构的结构参数用下列符号表示：rad₁表示第三谐振器(r3)的半径，rad₂表示金属化通孔(Hole)的半径，rad₃表示第二谐振器(r2)的半径，d表示金属化通孔(Hole)的间距，l₁和s₁分别表示第三谐振器(r3)与第三传输线节(M3)之间耦合的缝隙线长和缝隙宽度，w₂、l₂和s₂分别表示第二谐振器(r2)耦合的缝隙线宽、线长和缝隙宽度，w₀表示第三传输线节(M3)的线宽，w₁表示第一谐振器(r1)与第二传输线节(M2)之间耦合的线宽；部分结构的中心频率f₀＝9.0GHz，相对带宽为2％；结构参数为：w₀＝1.54mm，w₁＝0.20mm，w₂＝0.12mm，s₁＝0.14mm，s₂＝0.20mm，l₁＝5.10mm，l₂＝5.10mm，rad₁＝8.28mm、rad₂＝0.40mm，rad₃＝8.32mm和d＝0.8mm；该部分结构具有椭圆带通频率响应，有三个传输极点，在通带两侧各有一个传输零点。