【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子通信技术的毫米波前端电路领域，尤其涉及一种多核多模压控振荡器及芯片。
技术介绍
1、面对现代无线通信技术越来越高的传输容量和传输速率的需求，拥有绝对带宽优势的毫米波宽带通信系统正成为重要的解决方案。3gpp公布的通信标准中，n257、n258、n260、n261构成的fr2频段主要分布在24.25～40ghz，每个频带之间各有重叠。相比于每个频带都用单独的本振提供信号，覆盖24.25～40ghz的宽带本振方案能够降低系统复杂度、提高通信系统的可重用性。振荡器作为收发机中提供本振的核心模块，它的频率调谐范围决定了收发机的工作频带，相位噪声决定了发射信号的信噪比、evm和接收链路的误码率。
2、为了得到相位噪声足够低的本振信号，基于lc谐振器的压控振荡器成为了主流。但是lc谐振器的频率范围不够宽，无源部分的电感也会占据较大的面积，因此如何在有限的面积下拓展压控振荡器的频率调谐范围，同时又保证足够低的相位噪声成为了亟待解决的难题。目前设计宽带压控振荡器的方案有开关电容、开关电感和模式切换等，其中模式切换的多模谐振器可产生多个谐振模式，结合开关阵列控制不同振荡核心之间的相位关系，从而切换不同的谐振模式，得到不同的自由振荡频率。每种模式又可以通过同一组变容管和电容阵列实现宽频率范围的连续覆盖。这种方案面积紧凑，能够结合多核结构实现较低的相噪性能，较好地平衡了频率范围和相位噪声之间的矛盾。
3、在目前现有的技术方案中，第一现有文献利用谐振器的差模和共模实现了一款四核双模压控振荡器；该文献中的四核双模
技术实现思路
1、为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于提供一种多核多模压控振荡器及芯片。
2、本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种多核多模压控振荡器，包括：
4、若干个多模谐振器，所述多模谐振器包括六个端口a～f；所述多模谐振器采用对称结构制成，包括三个差分线圈l1、l2、la和调谐电容c1、c2，差分线圈l1分别连接端口a、b，差分线圈l2分别连接端口c、d，差分线圈la分别连接端口e、f；
5、两个振荡核心，由交叉耦合对构成，振荡核心产生的负阻抗将会抵消谐振器的损耗，以保持谐振器的谐振状态；其中，第一振荡核心连接端口a、b，第二振荡核心连接端口c、d；
6、三个开关组，其中第一开关组和第二开关组均连接两个振荡核心，用于控制两振荡核心之间的相位关系，从而控制多模谐振器中变压器的耦合状态；第三开关组连接端口e、f，用于控制差分线圈la上产生的电流方向。
7、进一步地，三个差分线圈l1、l2、la两两之间相互耦合；所述多模谐振器包括结构对称的第一侧和第二侧，其中第一侧中的电路结构如下：
8、所述差分线圈l1的同名端连接端口a，所述差分线圈l1的异名端连接第二侧；所述调谐电容c1的一端连接端口a，所述调谐电容c1的另一端连接第二侧；
9、所述差分线圈l2的同名端连接端口c，所述差分线圈l2的异名端连接第二侧；所述调谐电容c2的一端连接端口c，所述调谐电容c2的另一端连接第二侧；
10、所述差分线圈la的同名端连接端口e，所述差分线圈la的异名端连接第二侧；
11、其中，差分线圈l1和差分线圈l2之间的耦合系数分别为km，差分线圈l1和差分线圈la之间的耦合系数分别为k1a，差分线圈l2和差分线圈la之间的耦合系数分别为k2a。
12、进一步地，差分线圈l1和差分线圈la之间的耦合，差分线圈l2和差分线圈la之间的耦合；所述多模谐振器包括结构对称的第一侧和第二侧，分线圈l1和差分线圈l2之间的耦合采用t形等效电路来替换，其中第一侧中的电路结构如下：
13、所述差分线圈l1的同名端连接端口a，所述差分线圈l1的异名端连接第二侧；所述调谐电容c1的一端连接端口a，所述调谐电容c1的另一端连接第二侧；
14、所述差分线圈l2的同名端连接端口c，所述差分线圈l2的异名端连接第二侧；所述调谐电容c2的一端连接端口c，所述调谐电容c2的另一端连接第二侧；
15、所述差分线圈l1的异名端和差分线圈l2的异名端之间串联有结构相同的第三电感和第四电感；
16、所述差分线圈la的同名端连接端口e，所述差分线圈la的异名端连接第二侧。
17、进一步地，所述振荡核心包括第一晶体管、第二晶体管和尾电流源可调谐阵列；
18、所述第一晶体管的漏极作为振荡核心的第一端口，所述第一晶体管的源极连接尾电流源可调谐阵列；
19、所述第二晶体管的漏极作为振荡核心的第二端口，所述第二晶体管的源极连接尾电流源可调谐阵列；
20、所述第一晶体管的栅极连接第二端口，所述第二晶体管的栅极连接第一端口；
21、所述尾电流源可调谐阵列用于调整尾电流的大小，同时控制振荡核心提供的负阻抗大小。
22、进一步地，所述第一开关组和第二开关组的结构相同，采用开关信号sw1控制第一开关组，采用开关信号sw2控制第二开关组；
23、所述第一开关组包括第三晶体管和第四晶体管，所述第二开关组包括第五晶体管和第六晶体管；
24、所述第三晶体管的栅极连接开关信号sw1，所述第三晶体管的漏极连接第一输入端，所述第三晶体管的源极连接第一输出端；所述第四晶体管的栅极连接开关信号sw1，所述第四晶体管的漏极连接第二输入端，所述第四晶体管的源极连接第二输出端；
25、所述第五晶体管的栅极连接开关信号sw2，所述第五晶体管的漏极连接第一输入端，所述第五晶体管的源极连接第一输出端；所述第六晶体管的栅极连接开关信号sw2，所述第六晶体管的漏极连接第二输入端，所述第六晶体管的源极连接第二输出端。
26、进一步地，所述第三开关组包括一个开关以及与所述开关并联的交叉耦合对负阻电路；采用开关信号sw3控制所述开关的导通和断开；当开关导本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多核多模压控振荡器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，三个差分线圈L1、L2、LA两两之间相互耦合；所述多模谐振器包括结构对称的第一侧和第二侧，其中第一侧中的电路结构如下：
3.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，差分线圈L1和差分线圈LA之间的耦合，差分线圈L2和差分线圈LA之间的耦合；所述多模谐振器包括结构对称的第一侧和第二侧，其中第一侧中的电路结构如下：
4.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述振荡核心包括第一晶体管、第二晶体管和尾电流源可调谐阵列；
5.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述第一开关组和第二开关组的结构相同，采用开关信号SW1控制第一开关组，采用开关信号SW2控制第二开关组；
6.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述第三开关组包括一个开关以及与所述开关并联的交叉耦合对负阻电路；采用开关信号SW3控制所述开关的导通和断开；当开关导通时，与开关并联的负阻被短路
7.根据权利要求6所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述开关为晶体管MA，所述交叉耦合对负阻电路包括第七晶体管、第八晶体管、第一反相器和第二反相器；
8.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述第三开关组包括多个开关，通过控制所述多个开关使差分线圈LA呈现8字形电感或者0字形电感，其中8字形电感对应一个模式，0字形电感对应另一个模式。
9.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述多核多模压控振荡器包括两个多模谐振器，结合电耦合拓展为适用于四核六模的六模谐振器四端口网络；其中，第一多模谐振器中的端口A、B记为端口1，第一多模谐振器中的端口C、D记为端口2；第二多模谐振器中的端口A、B记为端口3，第二多模谐振器中的端口C、D记为端口4；所述第一多模谐振器的端口A与所述第二多模谐振器的端口B连接有电容Ce，所述第一多模谐振器的端口B与所述第二多模谐振器的端口A连接有电容Ce，所述第一多模谐振器的端口C与所述第二多模谐振器的端口D连接有电容Ce，所述第一多模谐振器的端口D与所述第二多模谐振器的端口C连接有电容Ce；
10.一种芯片，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的一种多核多模压控振荡器。
...【技术特征摘要】
1.一种多核多模压控振荡器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，三个差分线圈l1、l2、la两两之间相互耦合；所述多模谐振器包括结构对称的第一侧和第二侧，其中第一侧中的电路结构如下：
3.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，差分线圈l1和差分线圈la之间的耦合，差分线圈l2和差分线圈la之间的耦合；所述多模谐振器包括结构对称的第一侧和第二侧，其中第一侧中的电路结构如下：
4.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述振荡核心包括第一晶体管、第二晶体管和尾电流源可调谐阵列；
5.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述第一开关组和第二开关组的结构相同，采用开关信号sw1控制第一开关组，采用开关信号sw2控制第二开关组；
6.根据权利要求1所述的一种多核多模压控振荡器，其特征在于，所述第三开关组包括一个开关以及与所述开关并联的交叉耦合对负阻电路；采用开关信号sw3控制所述开关的导通和断开；当开关导通时，与开关并联的负阻被短路，谐振器中差分线圈la产生的电流方向遵从楞次定律；当开关断开时，负阻接入谐振器，差分线圈la产生的电流方向与楞次定律...
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