射频振荡器制造技术

本发明专利技术涉及一种射频振荡器(100)，所述射频振荡器(100)包括：谐振器电路(101)，当所述谐振器电路(101)在差模中受激励以及所述谐振器电路(101)在共模中受激励时，其产生谐振，其中所述谐振器电路(101)在所述差模中受激励时具有差模谐振频率，并且其中所述谐振器电路(101)在所述共模中受激励时具有共模谐振频率；第一激励电路(103)，其用于在所述差模中激励所述谐振器电路(101)，以获得在所述差模谐振频率下振荡的差模振荡器信号；以及第二激励电路(105)，其用于在所述共模中激励所述谐振器电路(101)，以获得在所述共模谐振频率下振荡的共模振荡器信号。

【技术实现步骤摘要】
射频振荡器
本专利技术涉及射频(RF)振荡器的领域。
技术介绍
射频振荡器广泛用于各种应用中，例如多模多频段应用。射频振荡器通常包括作为频率选择性元件的谐振器电路，其中谐振器电路包括电感器和电容器。连接电感器和电容器，以使它们处于特定谐振频率下的谐振中。为了提供射频振荡器的高调谐范围，已应用不同的方法。提供增大的调谐范围的一种例示性方法是采用两个单独的射频振荡器，它们具有单独的谐振器电路并且使用高频复用器，这可使功率消耗和底噪增大，并且可能会需要大管芯面积。在法诺里(L.Fanori)等人的“具有同心8字形线圈的2.4GHz到5.3GHz双核CMOSVCO”中，描述了一种具有单独谐振器电路的拓扑，所述文章见于2013年17日至21日的ISSCC数字科技论文(ISSCCDig.Tech.Papers)，第370页到372页。另一例示性方法是基于射频振荡器内高阶LC谐振器电路的偶数和奇数谐振模式之间的切换。可实现谐振分离度在不同模式中达到最高，但是这会导致LC谐振器电路的尺寸较大。在李(G.Li)等人的“基于模转换的分布式双频段LC振荡器”中，描述了使用模转换的拓扑，所述文章见于2011年1月IEEETMTT第59卷第1期，第99到107页。提供高调谐范围的普通射频振荡器遭受底噪增大和/或尺寸增大的问题，当实施为半导体衬底上的射频集成电路(radiofrequencyintegratedcircuit，RFIC)时尤其如此。
技术实现思路
本专利技术的目标为提供高效射频振荡器。此目标通过独立权利要求项的特征实现。进一步的实施形式通过附属权利要求项、描述以及图式清楚可见。本专利技术是基于以下发现：可以采用谐振器电路，其中谐振器电路在差模中受激励时以及在共模中受激励时产生谐振。当在差模中受激励和在共模中受激励时，谐振器电路可具有不同的谐振频率，其中差模谐振频率和共模谐振频率可为可调谐的。这种差别可能是由于当谐振器电路在差模或共模中受激励时的不同的磁耦合或电感耦合系数km。具体来说，在差模中，耦合系数可能较高，而在共模中，耦合系数可能较低。谐振器电路在差模中通过第一激励电路激励，并且在共模中通过第二激励电路激励。因此，提供了在差模谐振频率下振荡的差模振荡器信号和在共模谐振频率下振荡的共模振荡器信号。谐振器电路和第一激励电路可被布置以形成交叉耦合的振荡器或变压器耦合的振荡器。谐振器电路和第二激励电路可被布置以形成考毕兹振荡器。因此，射频振荡器采用单个谐振器电路或槽电路。此外，使用共模振荡可获得额外的调谐范围，且不损失任何面积或降低差模振荡性能。提供了射频振荡器和谐振器电路的高效结构，其允许射频振荡器的高调谐范围，同时具有较小的尺寸。射频振荡器和谐振器电路可为紧凑型。谐振器电路和射频振荡器适于实施为半导体衬底上的射频集成电路(radiofrequencyintegratedcircuit，RFIC)。根据第一方面，本专利技术涉及射频振荡器，所述射频振荡器包括：谐振器电路，当所述谐振器电路在差模中受激励和所述谐振器电路在共模中受激励时，其产生谐振，其中谐振器电路在差模中受激励时具有差模谐振频率，并且其中谐振器电路在共模中受激励时具有共模谐振频率；第一激励电路，其用于在差模中激励谐振器电路以获得在差模谐振频率下振荡的差模振荡器信号；以及第二激励电路，其用于在共模中激励谐振器电路以获得在共模谐振频率下振荡的共模振荡器信号。因此，提供高效射频振荡器。射频振荡器可为提供差模振荡器信号和共模振荡器信号的双模射频振荡器。所述谐振器电路可为槽电路。谐振器电路可用作射频振荡器内的频率选择性元件。当在差模中和在共模中受激励时，谐振器电路可产生谐振。在根据第一方面本身的射频振荡器的第一实施形式中，谐振器电路包括变压器、初级电容器和次级电容器，其中所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组与所述次级绕组以电感方式耦合，其中初级电容器连接到初级绕组，初次电容器和初级绕组形成初级电路，并且其中次级电容器连接到次级绕组，次级电容器和次级绕组形成次级电路。因此，在射频振荡器内使用高效谐振器电路。差模谐振频率可取决于初级绕组的电感、次级绕组的电感、初级电容器的电容和次级电容器的电容。共模谐振频率可取决于初级绕组的电感和初级电容器的电容。共模谐振频率可能不取决于次级绕组的电感和次级电容器的电容。在根据第一方面的第一实施形式的射频振荡器的第二实施形式中，谐振器电路具有在共模中受到初级电路的激励时的共模谐振频率，并且谐振器电路具有在差模中受到初级电路的激励时的差模谐振频率。因此，可高效地提供差模振荡器信号和共模振荡器信号。初级绕组和次级绕组可被布置以当初级电路在差模中受激励时提供强电感耦合，并且当初级电路在共模中受激励时提供弱电感耦合。在根据第一方面的第一实施形式或第二实施形式的射频振荡器的第三实施形式中，变压器的初级绕组包括一个匝，变压器的次级绕组包括两个匝。因此，提供具有面积效率的谐振器电路。当在1:2变压器内，初级绕组在差模中受激励时，在次级绕组处所诱发的电流可具有相同方向，从而产生强耦合系数。初级绕组的共模激励可在次级绕组处诱发电流，所述电流以相反方向循环，从而彼此抵消而产生弱耦合系数。2:1变压器可具有相同特性，且可替换地使用。1:2变压器和2:1变压器可能是具有此性质的最小尺寸的变压器，因此具有面积效率。初级电容器可包括一对单端电容器，以用于共模振荡的高效布建。在根据第一方面的第一实施形式到第三实施形式的射频振荡器的第四实施形式中，变压器的初级绕组和/或变压器的次级绕组是平面的。因此，提供具有面积效率的谐振器电路。在根据第一方面的第一实施形式到第四实施形式的射频振荡器的第五实施形式中，变压器的初级绕组与变压器的次级绕组布置在相同平面上。因此，高效地提供差模中的高耦合系数和共模中的低耦合系数。初级绕组和次级绕组的不同平面可用于产生减小了的尺寸。在此情况下，差模中的耦合系数对于布置在相同平面上的变压器的初级绕组与次级绕组可能不一样高。此外，布置在较低金属平面上的绕组可具有减小了的品格系数Q，并且可产生降低了的相位噪声性能。因为初级绕组与次级绕组布置在相同平面上，因此高效地提供差模中的高耦合系数和共模中的低耦合系数。变压器的初级绕组和/或变压器的次级绕组可包括布置在不同平面上的桥接部分。在根据第一方面的第一实施形式到第五实施形式的射频振荡器的第六实施形式中，变压器的初级绕组和/或变压器的次级绕组连接到恒定电压源或地电位。因此，实现初级绕组和/或次级绕组的分接。初级绕组和次级绕组两者可分别连接到恒定电压源，以便实现射频振荡器的高效启动。初级绕组和/或次级绕组的分接可为初级绕组和/或次级绕组的对称中心分接。初级绕组的中心分接可降低共模谐振频率，并且可增大差模振荡频率与共模振荡频率之间的重叠。这可能不会影响到射频振荡器的调谐范围。在根据第一方面的第一实施形式到第六实施形式的射频振荡器的第七实施形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频振荡器，其特征在于：/n所述射频振荡器包括谐振器电路；/n所述谐振器电路包括第一绕组，第二绕组，第一电容器和第二电容器，/n所述第一电容器连接于所述第一绕组的两端，所述第二电容器连接于所述第二绕组的两端；/n所述第一电容器包括一对单端电容器，所述第二电容器包括一对差分电容器；/n所述单端电容器包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端与所述第一绕组的第一端耦合，所述第一电容的第二端与接地端耦合；/n所述第二电容的第二端与所述第一绕组的第二端耦合，所述第二电容的第一端与所述接地端耦合。/n

【技术特征摘要】
1.一种射频振荡器，其特征在于：
所述射频振荡器包括谐振器电路；
所述谐振器电路包括第一绕组，第二绕组，第一电容器和第二电容器，
所述第一电容器连接于所述第一绕组的两端，所述第二电容器连接于所述第二绕组的两端；
所述第一电容器包括一对单端电容器，所述第二电容器包括一对差分电容器；
所述单端电容器包括第一电容和第二电容，所述第一电容的第一端与所述第一绕组的第一端耦合，所述第一电容的第二端与接地端耦合；
所述第二电容的第二端与所述第一绕组的第二端耦合，所述第二电容的第一端与所述接地端耦合。


2.根据权利要求1所述的射频振荡器，其特征在于，
所述差分电容器包括第三电容和第四电容，所述第三电容的第一端与所述第二绕组的第一端耦合，所述第三电容的第二端与所述第四电容的第一端耦合，所述第四电容的第二端与所述第二绕组的第二端耦合。


3.根据权利要求1-2任一项所述的射频振荡器，其特征在于，还包括激励电路；
所述谐振器电路与所述激励电路耦合，所述激励电路用于产生共模激励信号和差模激励信号。


4.根据权利要求3所述的射频振荡器，其特征在于，
所述共模激励信号看不见所述第二电容器。
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【专利技术属性】
技术研发人员：米娜·沙赫莫哈马迪，马苏德·巴贝耶，罗伯特·斯达世斯基，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44