一种毫米波注入锁定三倍频器制造技术

本发明专利技术公开了一种毫米波注入锁定三倍频器，包括谐波发生器和注入锁定振荡器两个部分。谐波发生器用于产生谐波信号，注入锁定振荡器用于锁定谐波发生器产生的谐波，谐波发生器与注入锁定振荡器通过变压器耦合相连；输入的基波信号通过谐波发生器产生谐波分量，然后通过变压器耦合到注入锁定振荡器，实现倍频。相比于传统倍频器结构，本发明专利技术在输入功率较小时仍具有较宽的锁定范围，并具备超宽带宽、低输入灵敏度、低功耗、高集成度等优点。高集成度等优点。高集成度等优点。

A millimeter wave injection locked frequency tripler

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波注入锁定三倍频器


[0001]本专利技术属于射频集成
，尤其涉及一种应用于频率综合器的毫米波注入锁定三倍频器。

技术介绍

[0002]倍频器在锁相环(phase locked loop，PLL)中，扮演着极为重要的角色，且在无线通讯系统中亦是关键电路。目前毫米波锁相环大部分都采用低频的锁相环级联一个倍频器。这样可以使本振的相噪和功耗有一个很好的折中，同时用倍频器还能避免振荡器谐振腔的注入牵引现象。传统倍频器锁定范围比较窄，一般在8％左右，致使其应用范围很有限。实现宽锁定范围的方法主要有减小LC谐振腔的Q值和增加三次谐波的注入效率，但减小LC谐振腔的Q值，会降低谐振腔的并联电阻值，从而需要增加负阻管尺寸，增加功耗。而增加三次谐波的注入效率需要单独优化注入级电路，使得电路结构变得复杂。因此，拓展注入锁定三倍频器的分频范围是设计出优质高频倍频器的重要条件之一。
[0003]文献“M.C.Chen and C.Y.Wu.Design and analysis of CMOS subharmonic injection
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波注入锁定三倍频器，其特征在于，包括谐波发生器(1)和注入锁定振荡器(2)两个部分，谐波发生器(1)与注入锁定振荡器(2)通过变压器耦合相连；注入基波信号通过谐波发生器(1)和注入锁定振荡器(2)的正极输入端(INP)和负极输入端(INN)注入，注入基波信号通过谐波发生器(1)产生谐波分量，然后通过变压器耦合到注入锁定振荡器(2)，注入锁定振荡器(2)锁定谐波发生器产生的谐波信号，产生倍频输出信号；所述变压器由谐波发生器(1)包含的第一耦合电感(L1)与注入锁定振荡器(2)包含的第二耦合电感(L2)构成，通过调整第一耦合电感(L1)和第二耦合电感(L2)之间的耦合系数来拓宽倍频器带宽。2.根据权利要求1所述的一种毫米波注入锁定三倍频器，其特征在于，所述谐波发生器(1)包括第一MOS管(M1)和第二MOS管(M2)、第一耦合电感(L1)以及第一电容(C1)；具体连接结构为：第一MOS管(M1)的栅极接正极输入端(INP)，第二MOS管(M2)的栅极接负极输入端(INN)，第一MOS管(M1)的源极接电源，第二MOS管(M2)的源极接地，第一MOS管(M1)的漏极接第一耦合电感(L1)的一端和第一电容(C1)的一端，第二MOS管(M2)的漏极接第一耦合电感(L1)的另一端和第一电容(C1)的另一端。3.根据权利要求2所述的一种毫米波注入锁定三倍频器，其特征在于，所述第一电容(C1)为第一耦合电感(L1)的寄生电容、谐波发生器(1)输出端的寄生电容、第一MOS管(M1)和第二MOS管(M2)的寄生电容、以及可调电容的一种或几种的组合。4.根据权利要求2所述的一种毫米波注入锁定三倍频器，其特征在于，所述谐波发生器(1)中第一MOS管(M1)的栅极与第二MOS管(M2)的栅极通过正极输入端(INP)和负极输入端(INN)注入基波信号，使得第一MOS管(M1)与第二MOS管(M2)偏置在弱反型区时，第一MOS管(M1)与第二MOS管(M2)的漏极输出基波信号的三次谐波分量。5.根据权利要求1所述的一种毫米波注入锁定三倍频器，其特征在于，所述注入锁定振荡器(2)包括第二耦合电感(L2)、第二电容(C2)、电流源(I
bias

【专利技术属性】
技术研发人员：唐路，陈义，唐旭升，张有明，余旭涛，王开，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：