[发明专利]一种太赫兹压控振荡器、通信设备及通信系统

说明书

本发明公开了一种太赫兹压控振荡器、通信设备及通信系统，涉及压控振荡器技术领域，所述太赫兹压控振荡器包括：基频振荡电路和非线性缓冲电路，所述基频振荡电路产生一对差分基频信号：第一基频信号和第二基频信号，所述非线性缓冲电路与所述基频振荡电路连接，所述非线性缓冲电路对所述第一基频信号和所述第二基频信号进行非线性增强处理，以产生太赫兹频段的三次谐波信号。本发明可以产生太赫兹频段的三次谐波信号，且产生的三次谐波信号具备一定的调谐范围、低相位噪声以及高输出功率等特点。

技术领域

本发明涉及压控振荡器技术领域，特别涉及一种太赫兹压控振荡器、通信设备及通信系统。

背景技术

亚毫米波太赫兹(300GHz～3THz)能够有效地提供更大的传输容量和更高的传输速率，可以支持下一代无线通信。太赫兹信号源是太赫兹无线通信技术的基础和前提，其性能指标的好坏直接影响整个通信收发系统的稳定性。

太赫兹压控振荡器作为常用的太赫兹信号源，其集成电路在通常情况下主要采用化合物III-V工艺来实现。然而，采用III-V工艺进行集成电路大批量制造成本高、体积大。随着硅基工艺的飞速发展，其晶体管的尺寸持续地成比例缩小。因此，与III-V工艺相比，采用硅基工艺(如BiCMOS)集成电路来实现太赫兹压控振荡器越发变得可行且更具吸引力。

但由于太赫兹频率接近或大于现有硅基工艺集成电路的最大振荡频率f_max，采用硅基工艺集成电路的基频振荡器直接产生太赫兹信号的方案难以实现。

发明内容

本发明实施例提供一种太赫兹压控振荡器、通信设备及通信系统，以解决相关技术中现有采用硅基工艺集成电路的基频振荡器难以直接产生太赫兹信号的技术问题。

第一方面，提供了一种太赫兹压控振荡器，包括：

基频振荡电路，其用于产生一对差分基频信号：第一基频信号和第二基频信号；

非线性缓冲电路，其与所述基频振荡电路连接，所述非线性缓冲电路用于对所述第一基频信号和所述第二基频信号进行非线性增强处理，以产生太赫兹频段的三次谐波信号。

一些实施例中，所述非线性缓冲电路包括第一电容、第二电容、第一晶体管、第二晶体管、选频变压器和第一偏置电压；

所述第一电容的第一端与所述基频振荡电路连接以获取所述第一基频信号，所述第一电容的第二端与所述第一晶体管的第一端和所述第一偏置电压连接；

所述第二电容的第一端与所述基频振荡电路连接以获取所述第二基频信号，所述第二电容的第二端与所述第二晶体管的第一端和所述第一偏置电压连接；

所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第二端对应与所述选频变压器的初级线圈的两端连接，所述选频变压器的初级线圈的中心抽头与电源电压连接，所述第一晶体管的第三端和所述第二晶体管的第三端连接并接地；

所述选频变压器的次级线圈的第一端为所述三次谐波信号的输出端，所述选频变压器的次级线圈的第二端接地。

一些实施例中，所述第一晶体管的第一端和所述第一偏置电压之间设有第一传输线；

所述第二晶体管的第一端和所述第一偏置电压之间设有第二传输线。

一些实施例中，所述第一晶体管的第二端和所述选频变压器的初级线圈之间设有第三传输线；

所述第二晶体管的第二端和所述选频变压器的初级线圈之间设有第四传输线。

一些实施例中，所述基频振荡电路包括第一电感、第二电感、第三电容、第四电容、第三晶体管、第四晶体管和第二偏置电源；

所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端均连接控制电压；