【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及射頻與模擬集成電路領域，具體地，涉及一種低相位噪聲壓控振蕩器及頻率源系統。
技術介紹
1、隨著毫米波雷達收發芯片的普及，尤其是60ghz毫米波芯片在cmos(互補金屬氧化物半導體)工藝領域中的突破，基于毫米波雷達的傳感器需求日益增大，毫米波雷達的應用范圍也擴展到安防成像、生命體征檢測、手勢識別等0～40m探測距離的應用場景。對于近距離或超近距離毫米波雷達收發系統，需要低相位噪聲的調頻連續波頻率源。
2、傳統直接使用壓控振蕩器的頻率源系統往往由于無源器件的高頻性能劣化而很難產生高精度的頻率信號，已經很難滿足毫米波雷達系統的需要。
技術實現思路
1、(一)要解決的技術問題
2、針對上述問題，本專利技術提供了一種低相位噪聲壓控振蕩器，通過在諧振電路輸出端并聯尾濾波電路，利用尾濾波電路產生的高阻抗來濾除頻率信號的噪聲，從而減小了輸出頻率信號的相位噪聲。
3、(二)技術方案
4、本專利技術實施例第一個方面提供了一種低相位噪聲壓控振蕩器，包括：電源；諧振電路，與電源連接，用于利用諧振效應產生第一頻率信號；尾濾波電路，包括濾波電感、濾波電容和接地節點；濾波電感并聯于諧振電路的兩端，濾波電容與濾波電感并聯連接，接地節點分別連接于濾波電感和濾波電容的一端；其中，濾波電感和濾波電容被配置為濾波電感的電感值和濾波電容的容值改變時，濾波電感和濾波電容分別產生感抗和容抗，濾除頻率信號的噪聲，得到第二頻率信號；緩沖放大器，與諧振電路連接，用于輸出第
5、在本專利技術一實施例中，諧振電路包括：諧振電感，與電源連接；可變電容陣列，包括至少一個開關電容，與諧振電感并聯；單端電容陣列，包括至少一個可變電容和至少一個隔直電容，至少一個可變電容和至少一個隔直電容串聯；至少一個開關電容和至少一個可變電容與至少一個隔直電容交叉耦合；其中，至少一個開關電容、至少一個可變電容和至少一個隔直電容被配置為至少一個開關電容的容值、至少一個可變電容的容值和至少一個隔直電容的容值改變時，利用諧振效應產生第一頻率信號。
6、在本專利技術一實施例中，可變電容陣列包括2～10個開關電容，開關電容的容值為10ff～50ff。
7、在本專利技術一實施例中，單端電容陣列包括2～5個可變電容和2～5個隔直電容，可變電容的容值和隔直電容的容值為7ff～15ff。
8、在本專利技術一實施例中，諧振電感的感抗為800ph～1000ph。
9、在本專利技術一實施例中，濾波電感的感抗為400ph～500ph，濾波電容的容值為10ff～50ff。
10、在本專利技術一實施例中，可變電容陣列與單端電容陣列通過交叉耦合對晶體管耦合在一起。該交叉耦合對晶體管產生的電流在諧振電感、可變電容陣列和單端電容陣列組成的諧振腔產生諧振，可以輸出對應諧振頻率信號。
11、在本專利技術一實施例中，可變電容陣列的總容值為單端電容陣列的總容值的二分之一。
12、在本專利技術一實施例中，濾波電感的感抗為諧振電感的感抗的二分之一，可以使得該尾濾波電路的阻值精確的位于諧振頻率的二次諧波處。
13、本專利技術實施例第二個方面提供了一種頻率源系統，包括：低相位噪聲壓控振蕩器，用于輸出低相位噪聲的頻率信號；倍頻電路，包括：第一級倍頻器，與低相位噪聲壓控振蕩器的輸出端連接，用于對頻率信號進行第一次二倍頻；級間匹配巴倫，與第一級倍頻器的輸出端連接；第二級倍頻器，與所述級間匹配巴倫的輸出端連接，用于對所述頻率信號進行第二次二倍頻；輸出匹配巴倫，與所述第二級倍頻器的輸出端連接，用于輸出所述第二次二倍頻后的頻率信號。
14、(三)有益效果
15、本專利技術實施例提供的一種低相位噪聲壓控振蕩器和頻率源系統，至少具有以下有益效果：
16、(1)本專利技術實施例提供的低相位噪聲壓控振蕩器，通過在諧振電路輸出端并聯尾濾波電路，利用尾濾波電路產生的高阻抗來濾除頻率信號的噪聲，從而減小了輸出頻率信號的相位噪聲，結構簡單，環路穩定性強。
17、(2)本專利技術實施例提供的頻率源系統，基于低相位噪聲壓控振蕩器輸出的低噪聲頻率信號，以低頻倍頻器實現的頻率源電路克服了高倍頻比的電路進一步惡化鎖相環輸出的相位噪聲的技術難題，起到了很好的折中效果，相對于傳統的頻率源架構，能夠實現更低的輸出相位噪聲，提高了毫米波雷達系統精度，該頻率源系統是理想的毫米波雷達系統頻率源，值得被推廣使用。
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1.一種低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述諧振電路包括：
3.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述可變電容陣列包括2～10個開關電容，所述開關電容的容值為10fF～50fF。
4.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述單端電容陣列包括2～5個可變電容和2～5個隔直電容，所述可變電容的容值和所述隔直電容的容值為7fF～15fF。
5.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述諧振電感的感抗為800pH～1000pH。
6.根據權利要求5所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述濾波電感的感抗為400pH～500pH，所述濾波電容的容值為10fF～50fF。
7.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述可變電容陣列與所述單端電容陣列通過交叉耦合對晶體管耦合在一起。
8.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述可變電容陣列的總容值為所述單端
9.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述濾波電感的感抗為所述諧振電感的感抗的二分之一。
10.一種頻率源系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述諧振電路包括：
3.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述可變電容陣列包括2～10個開關電容，所述開關電容的容值為10ff～50ff。
4.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述單端電容陣列包括2～5個可變電容和2～5個隔直電容，所述可變電容的容值和所述隔直電容的容值為7ff～15ff。
5.根據權利要求2所述的低相位噪聲壓控振蕩器，其特征在于，所述諧振電感的感抗為800ph～1000ph。
【專利技術屬性】
技術研發人員：閆宇辰，王云峰，
申請(專利權)人：中國科學院微電子研究所，
類型：發明
國別省市：
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