本發(fā)明屬于微波介質(zhì)振蕩器領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路。

背景技術(shù)：

1、在射頻電路設(shè)計中，振蕩器在射頻微波信號產(chǎn)生電路的應(yīng)用有著不可替代的作用和優(yōu)勢，隨著現(xiàn)階段振蕩器電路朝著高頻譜純度、低相位噪聲的發(fā)展，傳統(tǒng)lc振蕩器的相位噪聲在很多射頻微波電路系統(tǒng)中顯得差強人意，特別是在涉及到頻偏10khz~1mhz相位噪聲要求很低的場景，傳統(tǒng)lc振蕩器的相位噪聲已經(jīng)不能滿足使用要求。而同軸介質(zhì)諧振器由于其較高的q值，應(yīng)用于振蕩器時能夠得到較低的相位噪聲指標(biāo)，但傳統(tǒng)的同軸介質(zhì)諧振器相位噪聲指標(biāo)也表現(xiàn)一般。例如，市面上已經(jīng)存在的某款商用同軸介質(zhì)振蕩器，其輸出頻率3.25ghz時在頻偏100khz處的相位噪聲為-135dbc/hz。

2、在專利cn111416576a中，輸出頻率5.75ghz時，在偏移載波100khz處相位噪聲為-131dbc/hz，等效地，折算到3.25ghz信號輸出時在偏移載波100khz處相位噪聲為-136dbc/hz，可見其相位噪聲水平一般，在相位噪聲要求比較高的場景已經(jīng)難以滿足，而本發(fā)明所述的一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，可實現(xiàn)在3.25ghz信號時偏移載波100khz處相位噪聲-145dbc/hz的指標(biāo)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，主要解決現(xiàn)有同軸介質(zhì)振蕩電路相位噪聲較高的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，包括第一串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與第一串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的主諧振網(wǎng)絡(luò)，以及與第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)和主諧振網(wǎng)絡(luò)均相連的負(fù)阻電路。

4、進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，所述第一串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)由電容器c1、同軸介質(zhì)諧振器t1和電容器c2構(gòu)成；電容器c1的一端接地，電容器c1的另一端與同軸介質(zhì)諧振器t1的一端直接相連，同軸介質(zhì)諧振器t1的另一端和電容器c2的一端直接相連；電容器c2的另一端與并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連。

5、進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，?所述并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)由電容器c3和同軸介質(zhì)諧振器t2直接相連構(gòu)成；電容器c3、同軸介質(zhì)諧振器t2的相連的一端與電容器c2的另一端相連，電容器c3和同軸介質(zhì)諧振器t2的另一端分別接地；電容器c3、同軸介質(zhì)諧振器t2的相連的一端還與第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連。

6、進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，所述第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)由電容器c4和同軸介質(zhì)諧振器t3直接相連構(gòu)成；電容器c4的自由端與電容器c3、同軸介質(zhì)諧振器t2的相連的一端連接；同軸介質(zhì)諧振器t3的另一端與主諧振網(wǎng)絡(luò)相連。

7、進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，所述主諧振網(wǎng)絡(luò)包括電容器c6、電容器c7、電容器c8、電容器c11、同軸介質(zhì)諧振器t4、電阻器r4和電感器l2；其中，電容器c6的一端與同軸介質(zhì)諧振器t3的另一端相連；電容器c6的另一端與電容器c7的一端相連，電容器c7的另一端與電容器c8、同軸介質(zhì)諧振器t4的一端相連，電容器c8的另一端接地，電感器l2的一端、電容器c11的一端均與同軸介質(zhì)諧振器t4的另一端相連，電阻器r4的一端與電感器l2的另一端相連，電阻器r4的另一端、電容器c11的另一端分別接地；電容器c6與電容器c7的公共端和同軸介質(zhì)諧振器t4、電感器l2、電容器c11的公共端均與負(fù)阻電路相連。

8、進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，所述負(fù)阻電路包括基極與電容器c6與電容器c7的公共端相連、發(fā)射極與同軸介質(zhì)諧振器t4、電感器l2、電容器c11的公共端相連的晶體管q1，串聯(lián)后一端與晶體管q1的集電極相連的電感器l3、電容器c13、電阻器r6和電阻器r7，一端與晶體管q1的集電極相連且另一端接地的電容器c10，一端與電感器l3、電容器c13的公共端相連且另一端接地的電容器c12，一端與電容器c13、電阻器r6的公共端相連且另一端接地的電阻器r5，與晶體管q1的集電極相連的電感器l1，與電感器l1的另一端相連的電阻器r1，一端與電感器l1、電阻器r1的公共端相連且另一端與晶體管q1的基極相連的電阻器r2，一端與晶體管q1的基極相連且另一端接地的電阻器r3，一端與電感器l1、電阻器r1的公共端相連且另一端接地的電容器c9，以及一端與電阻器r1的另一端相連且另一端接地的電容器c5；其中，電阻器r1、電容器c5的公共端作為振蕩電路直流電源vcc的接入點j1；電阻器r6、電阻器r7的公共端作為振蕩電路輸出端。

9、進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，同軸介質(zhì)諧振器t1、同軸介質(zhì)諧振器t2、同軸介質(zhì)諧振器t3長度均為1/4?，同軸介質(zhì)諧振器t4長度為1/10?；其中為振蕩輸出信號的波長。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

11、（1）本發(fā)明的振蕩電路，由于其獨特的諧振電路設(shè)計，特別地，在晶體管q1發(fā)射極與電容器c7和電容器c8間加入了同軸諧振器t4，同時由電容器c1、同軸介質(zhì)諧振器t1和電容器c2構(gòu)成的串聯(lián)諧振負(fù)載，以及電容器c4和同軸介質(zhì)諧振器t3構(gòu)成的串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)通過電容器c6加載于晶體管基極，這些特殊的電路結(jié)構(gòu)，使其具備比傳統(tǒng)同軸介質(zhì)振蕩器更低的相位噪聲，其輸出頻率3.25ghz時在頻偏100khz處的相位噪聲為-145dbc/hz，在頻偏1mhz處的相位噪聲為-165dbc/hz。例如，在專利cn111416576a中，輸出頻率5.75ghz時，在偏移載波100khz處相位噪聲為-131dbc/hz，等效地，折算到3.25ghz信號輸出時在偏移載波100khz處相位噪聲為-136dbc/hz，而本發(fā)明所述振蕩電路產(chǎn)生3.25ghz信號在頻偏100khz處的相位噪聲為-145dbc/hz，比專利cn111416576a中電路輸出的相位噪聲好9db。

12、（2）本發(fā)明的振蕩電路在比傳統(tǒng)同軸介質(zhì)振蕩器具有更低相位噪聲的情況下，還具有比傳統(tǒng)同軸介質(zhì)振蕩器更高的輸出功率及更好的輸出諧波抑制。

技術(shù)特征：

1.一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，其特征在于，包括第一串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與第一串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的主諧振網(wǎng)絡(luò)，以及與第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)和主諧振網(wǎng)絡(luò)均相連的負(fù)阻電路。

2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，其特征在于，?所述第一串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)由電容器c1、同軸介質(zhì)諧振器t1和電容器c2構(gòu)成；電容器c1的一端接地，電容器c1的另一端與同軸介質(zhì)諧振器t1的一端直接相連，同軸介質(zhì)諧振器t1的另一端和電容器c2的一端直接相連；電容器c2的另一端與并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，其特征在于，所述并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)由電容器c3和同軸介質(zhì)諧振器t2直接相連構(gòu)成；電容器c3、同軸介質(zhì)諧振器t2的相連的一端與電容器c2的另一端相連，電容器c3和同軸介質(zhì)諧振器t2的另一端分別接地；電容器c3、同軸介質(zhì)諧振器t2的相連的一端還與第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，其特征在于，所述第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)由電容器c4和同軸介質(zhì)諧振器t3直接相連構(gòu)成；電容器c4的自由端與電容器c3、同軸介質(zhì)諧振器t2的相連的一端連接；同軸介質(zhì)諧振器t3的另一端與主諧振網(wǎng)絡(luò)相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，其特征在于，所述主諧振網(wǎng)絡(luò)包括電容器c6、電容器c7、電容器c8、電容器c11、同軸介質(zhì)諧振器t4、電阻器r4和電感器l2；其中，電容器c6的一端與同軸介質(zhì)諧振器t3的另一端相連；電容器c6的另一端與電容器c7的一端相連，電容器c7的另一端與電容器c8、同軸介質(zhì)諧振器t4的一端相連，電容器c8的另一端接地，電感器l2的一端、電容器c11的一端均與同軸介質(zhì)諧振器t4的另一端相連，電阻器r4的一端與電感器l2的另一端相連，電阻器r4的另一端、電容器c11的另一端分別接地；電容器c6與電容器c7的公共端和同軸介質(zhì)諧振器t4、電感器l2、電容器c11的公共端均與負(fù)阻電路相連。

6.?根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，其特征在于，?所述負(fù)阻電路包括基極與電容器c6與電容器c7的公共端相連、發(fā)射極與同軸介質(zhì)諧振器t4、電感器l2、電容器c11的公共端相連的晶體管q1，串聯(lián)后一端與晶體管q1的集電極相連的電感器l3、電容器c13、電阻器r6和電阻器r7，一端與晶體管q1的集電極相連且另一端接地的電容器c10，一端與電感器l3、電容器c13的公共端相連且另一端接地的電容器c12，一端與電容器c13、電阻器r6的公共端相連且另一端接地的電阻器r5，與晶體管q1的集電極相連的電感器l1，與電感器l1的另一端相連的電阻器r1，一端與電感器l1、電阻器r1的公共端相連且另一端與晶體管q1的基極相連的電阻器r2，一端與晶體管q1的基極相連且另一端接地的電阻器r3，一端與電感器l1、電阻器r1的公共端相連且另一端接地的電容器c9，以及一端與電阻器r1的另一端相連且另一端接地的電容器c5；其中，電阻器r1、電容器c5的公共端作為振蕩電路直流電源vcc的接入點j1；電阻器r6、電阻器r7的公共端作為振蕩電路輸出端。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，其特征在于，同軸介質(zhì)諧振器t1、同軸介質(zhì)諧振器t2、同軸介質(zhì)諧振器t3長度均為1/4，同軸介質(zhì)諧振器t4長度為1/10；其中為振蕩輸出信號的波長。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種低相位噪聲同軸介質(zhì)振蕩電路，屬于微波介質(zhì)振蕩器領(lǐng)域，主要解決現(xiàn)有同軸介質(zhì)振蕩電路相位噪聲較高的問題。該振蕩電路包括第一串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與第一串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)，與第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)相連的主諧振網(wǎng)絡(luò)，以及與第二串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)和主諧振網(wǎng)絡(luò)均相連的負(fù)阻電路。通過上述設(shè)計，本發(fā)明具備比傳統(tǒng)同軸介質(zhì)振蕩器更低的相位噪聲，其輸出頻率3.25GHz時在頻偏100kHz處的相位噪聲為?145dBc/Hz，在頻偏1MHz處的相位噪聲為?165dBc/Hz，且還具有比傳統(tǒng)同軸介質(zhì)振蕩器更高的輸出功率及更好的輸出諧波抑制。

技術(shù)研發(fā)人員：趙乾坤,夏春城
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都世源頻控技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29