振荡器、锁相环以及雷达系统技术方案

本申请实施例公开了一种振荡器、锁相环和雷达系统，该振荡器包括：相互耦合的第一调节模块、第二调节模块和信号源模块；所述第二调节模块中设置有切换单元；所述第一调节模块用于基于所述信号源模块输出的振荡信号调节所述振荡器所输出振荡信号的中心频率；所述第二调节模块用于调节所述振荡器的增益；所述切换单元用于切换所述第二调节模块的工作状态，所述第二调节模块的工作状态包括至少两种状态；其中，所述第二调节模块工作在不同的工作状态时，所述振荡器的增益相异，从而使得该振荡器可以通过调整所述第二调节模块的工作状态具有不同的增益，以既能实现低的相位噪声，又能实现宽的环路带宽和宽的频率变化范围。

Oscillator, PLL and radar system

【技术实现步骤摘要】
振荡器、锁相环以及雷达系统本申请要求于2019年07月19日提交中国专利局、申请号为201921144228.2、专利技术名称为“振荡器、锁相环以及雷达系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及锁相环
，尤其涉及一种振荡器、一种包括该振荡器的锁相环以及一种包括该锁相环的雷达系统。
技术介绍
在雷达和无线通讯系统中，PLL(PhaseLockLoop)起着产生频率源的作用，它的性能对整个雷达和天线系统有着决定性的影响。具体应用时，不同的系统或应用场景对PLL的性能要求指标不同，如：定频系统中只要求PLL具有低的相位噪声，而对PLL的环路带宽和扫频范围没有要求；扫频系统中不仅要求PLL具有低的相位噪声，还要求PLL具有宽的环路带宽来支持扫频速度和宽的频率变化范围来覆盖扫频范围。其中，低的相位噪声与宽的环路带宽及宽的频率变化范围是两个相互矛盾的性能要求指标，因此，如何使得PLL既能实现低的相位噪声，又能实现宽的环路带宽和宽的频率变化范围成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种振荡器，以既能实现低的相位噪声，又能实现宽的环路带宽和宽的频率变化范围。为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：一种振荡器，所述振荡器包括相互耦合的第一调节模块、第二调节模块和信号源模块；所述第二调节模块中设置有切换单元；所述第一调节模块用于基于所述信号源模块输出的振荡信号调节所述振荡器所输出振荡信号的中心频率；所述第二调节模块用于调节所述振荡器的增益；所述切换单元用于切换所述第二调节模块的工作状态，所述第二调节模块的工作状态包括至少两种状态；其中，所述第二调节模块工作在不同的工作状态时，所述振荡器的增益相异。可选的，所述至少两种状态包括第一状态和第二状态；其中，所述第二调节模块工作在所述第一状态时所述振荡器的增益为第一增益，所述第二调节模块工作在所述第二状态时所述振荡器的增益为第二增益，所述第一增益大于所述第二增益。可选的，所述振荡器为电感电容型压控振荡器。可选的，所述第一调节模块包括并联在第一节点与第二节点之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串联的第一电感和第二电感，所述第二支路包括串联的第一电容和第二电容；以及所述信号源模块包括第一开关管、第二开关管和电流源；其中，所述第一开关管的输出端和所述第二开关管的输出端分别通过所述电流源接地，所述第一开关管的输入端和所述第二开关管的控制端分别与所述第一节点电连接，所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的输入端分别与所述第二节点电连接。可选的，所述第二调节模块包括并联在所述第一节点与所述第二节点之间的至少两条可调支路，所述至少两条可调支路包括第一可调支路和至少一条第二可调支路；以及所述可调支路包括中心节点和反向串联的至少两个可变电容；其中，位于同一所述可调支路中的所述可变电容的尺寸相同。可选的，所述切换单元包括至少一条控制支路，所述控制支路与所述第二可调支路的一一对应，所述控制支路包括串联的第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关的一端与第一可调支路的中心节点电连接，另一端与所述第二可调支路的中心节点电连接，所述第二控制开关的另一端与第一电位电连接，所述第一可调支路的中心节点输入第二电位；其中，所述第一电位为固定电位，所述第二电位为所述振荡器的控制电压；以及所述第一电位和所述第二电位之间的差值小于所述第二调节模块中各可变电容的最大耐压值。可选的，所述可变电容的负极与所述中心节点电连接。可选的，所述振荡器为环形电压控制振荡器。可选的，所述第一调节模块包括至少三个反相器；所述信号源模块包括第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管，所述第三开关管和所述第四开关管的沟道类型相同，所述第五开关管和所述第六开关管的沟道类型相同，所述第三开关管与所述第五开关管的沟道类型不同，其中，所述第三开关管的输入端和所述第四开关管的输入端与第三电位电连接，所述第三开关管的控制端与其输出端电连接，所述第三开关管的输出端与所述第五开关管的输入端电连接，所述第四开关管的控制端与所述第三开关管的控制端电连接，所述第四开关管的输出端与所述第一调节模块的输入端电连接，所述第五开关管的控制端和第六开关管的控制端与第四电位电连接，所述第五开关管的输出端和第六开关管的输出端接地，所述第五开关管的输入端与所述第三开关管的输出端电连接，所述第六开关管的输入端与所述第一调节模块的输出端电连接；以及所述第三电位为所述振荡器的供电电压，所述第四电位为所述振荡器的控制电压。可选的，所述第二调节模块包括至少一条可调支路，所述可调支路包括第七开关管，所述第七开关管的沟道类型与所述第六开关管的沟道类型相同，所述第七开关管的输入端与所述第一调节模块的输出端电连接，控制端与所述第四电位电连接，输出端接地。可选的，所述切换单元包括：至少一条控制支路，所述控制支路与所述可调支路一一对应，所述控制支路包括第三控制开关和第四控制开关，所述第三控制开关位于所述第七开关管与所述第四电位之间，一端与所述第四电位电连接，另一端与所述第七开关管的控制端电连接；所述第四控制开关位于所述第七开关管与第五电位之间，一端与所述第七开关管的控制端电连接，另一端电连接第五电位，所述第五电位为固定电位；其中，所述第四电位和所述第五电位之间的电位差的绝对值小于所述第二调节模块中各开关管的最大耐压。可选的，所述可调支路还包括：与所述第七开关管并联的至少一个第八开关管，所述第八开关管的输入端与所述第一调节模块的输出端电连接，控制端与所述第七开关管的控制端电连接，输出端接地。一种锁相环，包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、振荡器和分频器，其中，所述鉴频鉴相器的第一输入端为所述锁相环的输入端，所述鉴频鉴相器的第二输入端与所述分频器的输出端电连接，所述鉴频鉴相器的输出端与所述电荷泵的输入端电连接，所述电荷泵的输出端与所述环路滤波器的输入端电连接，所述环路滤波器的输出端与所述振荡器的输入端电连接，所述振荡器的输出端与所述分频器的输入端电连接；其中，所述振荡器为上述任一项所述的振荡器。一种雷达系统，包括信号接收模块、信号发射模块和时钟源，其中，所述信号发射模块用于基于所述时钟源中锁相环所提供的参考频率经发射天线发射电磁波信号；所述信号接收模块利用接收天线接收被目标物体所反射形成的回波，并基于所述时钟源中锁相环所提供的参考频率进行下变频处理，生成并输出中频信号；所述锁相环为上述所提供的锁相环。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本申请实施例所提供的振荡器可以通过所述切换单元切换所述第二调节模块的工作状态，从而调节所述振荡器的增益，进而调节所述振荡器输出的振荡信号的环路带宽和相位噪声，如当所述振荡器的应用需求为输出较低的相位噪声时，通过所述切换单元控制所述第二调节模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振荡器，其特征在于，所述振荡器包括相互耦合的第一调节模块、第二调节模块和信号源模块；所述第二调节模块中设置有切换单元；/n所述第一调节模块用于基于所述信号源模块输出的振荡信号调节所述振荡器所输出振荡信号的中心频率；所述第二调节模块用于调节所述振荡器的增益；所述切换单元用于切换所述第二调节模块的工作状态，所述第二调节模块的工作状态包括至少两种状态；其中，所述第二调节模块工作在不同的工作状态时，所述振荡器的增益相异。/n

【技术特征摘要】
20190719 CN 20192114422821.一种振荡器，其特征在于，所述振荡器包括相互耦合的第一调节模块、第二调节模块和信号源模块；所述第二调节模块中设置有切换单元；
所述第一调节模块用于基于所述信号源模块输出的振荡信号调节所述振荡器所输出振荡信号的中心频率；所述第二调节模块用于调节所述振荡器的增益；所述切换单元用于切换所述第二调节模块的工作状态，所述第二调节模块的工作状态包括至少两种状态；其中，所述第二调节模块工作在不同的工作状态时，所述振荡器的增益相异。


2.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述至少两种状态包括第一状态和第二状态；
其中，所述第二调节模块工作在所述第一状态时所述振荡器的增益为第一增益，所述第二调节模块工作在所述第二状态时所述振荡器的增益为第二增益，所述第一增益大于所述第二增益。


3.根据权利要求2所述的振荡器，其特征在于，所述振荡器为电感电容型压控振荡器。


4.根据权利要求3所述的振荡器，其特征在于，所述第一调节模块包括并联在第一节点与第二节点之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串联的第一电感和第二电感，所述第二支路包括串联的第一电容和第二电容；以及
所述信号源模块包括第一开关管、第二开关管和电流源；
其中，所述第一开关管的输出端和所述第二开关管的输出端分别通过所述电流源接地，所述第一开关管的输入端和所述第二开关管的控制端分别与所述第一节点电连接，所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的输入端分别与所述第二节点电连接。


5.根据权利要求4所述的振荡器，其特征在于，所述第二调节模块包括并联在所述第一节点与所述第二节点之间的至少两条可调支路，所述至少两条可调支路包括第一可调支路和至少一条第二可调支路；以及
所述可调支路包括中心节点和反向串联的至少两个可变电容；
其中，位于同一所述可调支路中的所述可变电容的尺寸相同。


6.根据权利要求5所述的振荡器，其特征在于，所述切换单元包括至少一条控制支路，所述控制支路与所述第二可调支路的一一对应，所述控制支路包括串联的第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关的一端与第一可调支路的中心节点电连接，另一端与所述第二可调支路的中心节点电连接，所述第二控制开关的另一端与第一电位电连接，所述第一可调支路的中心节点输入第二电位；
其中，所述第一电位为固定电位，所述第二电位为所述振荡器的控制电压；以及
所述第一电位和所述第二电位之间的差值小于所述第二调节模块中各可变电容的最大耐压值。


7.根据权利要求5所述的振荡器，其特征在于，所述可变电容的负极与所述中心节点电连接。


8.根据权利要求2所述的振荡器，其特征在于，所述振荡器为环形电压控制振荡器。


9.根据权利要求8所述的振荡器，其特征在于，所述第一调节模块包括至少三个反相器；
所述信号源模块包括第三开关管、第四开关管、第五开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建伟，周文婷，陈嘉澍，
申请(专利权)人：加特兰微电子科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31