[发明专利]一种微波单片集成压控振荡器调谐增益线性化的方法

说明书

本发明公开了一种微波单片集成压控振荡器调谐增益线性化的方法，包括耦合电感组，耦合电感组中的每个电感分别与一个变容管级联，其中一个变容管的基准电压由压控振荡器的电流源提供，其余变容管的基准电压由外接电源单独提供，所有变容管的调谐电压由调谐电压馈电源统一提供；所有变容管通过耦合电感组的磁耦合形成一个等效变容管整体，构成可调谐电感电容谐振器，通过调整外接电源，使可调谐电感电容谐振器对电压的调谐增益线性度得到改善，从而改善压控振荡器的调谐增益线性度。

技术领域

本发明涉及一种微波单片集成压控振荡器调谐增益线性化的方法，属于微波单片集成压控振荡器技术。

背景技术

压控振荡器(VCO)是现代无线通信系统中的重要关键部件。其频率调谐范围、相位噪声、功耗等指标直接决定了锁相环频率综合器(PLL)的性能。调谐增益是VCO的一个重要性能指标，不仅决定了VCO的调谐范围，而且决定了PLL的传递函数等。一般要求调谐增益尽量低且恒定不变，从而保证PLL频率综合器具有良好的相位噪声性能，同时确保PLL环路具有较高的稳定性。对于电感电容压控振荡器(LC-VCO)，其调谐增益的非线性主要由变容管电容-电压非线性引起。传统的LC-VCO调谐增益线性化技术主要采用电容组(Cap-bank)的形式，但辅助选择电路较复杂，且在毫米波频段电路寄生效应恶化显著。另一类线性化方法是针对变容管非线性最强的区域进行补偿，从而使得整个调谐电压范围内具有较小的VCO调谐增益波动。但传统方法需要对并联的多个变容管提供多组调谐电压，电路实现较为复杂。因此，需要提出新型的变容管电容补偿方法，可以在微波单片集成电路上利用简单的电路结构对LC-VCO的调谐增益进行线性化补偿，以适应现代锁相环技术的要求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种微波单片集成压控振荡器调谐增益线性化的方法，该方法通过耦合电感组对多个变容管进行等效叠加，对等效变容管的电压-电容特性进行线性化补偿，从而改善压控振荡器调谐增益的线性度指标。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种微波单片集成压控振荡器调谐增益线性化的方法，包括耦合电感组，耦合电感组中的每个电感分别与一个变容管级联，其中一个变容管的基准电压由压控振荡器的电流源提供，其余变容管的基准电压由外接电源单独提供，所有变容管的调谐电压由调谐电压馈电源统一提供；所有变容管通过耦合电感组的磁耦合形成一个等效变容管整体，构成可调谐电感电容谐振器，通过调整外接电源，使可调谐电感电容谐振器对电压的调谐增益线性度得到改善，从而改善压控振荡器的调谐增益线性度。

一种微波单片集成压控振荡器调谐增益线性化的方法，包括耦合电感组，耦合电感组包括第一电感、第二电感和第三电感，第一电感与第一变容管级联，第二电感与第二变容管级联，第三电感与第三变容管级联，一变容管的基准电压Vvar1由压控振荡器的电流源提供，第二变容管的基准电压Vvar2为第二外接电源，第三变容管的基准电压Vvar3为第三外接电源，第一变容管、第二变容管和第三变容管的调谐电压由调谐电压馈电源统一提供；第一变容管、第二变容管和第三变容管通过耦合电感组的磁耦合形成一个等效变容管整体，构成可调谐电感电容谐振器，通过调整基准电压Vvar2和基准电压Vvar3，使可调谐电感电容谐振器对电压的调谐增益线性度得到改善，从而改善压控振荡器的调谐增益线性度。

具体的，所述压控振荡器为电容电感交叉耦合压控振荡器，耦合电感组的两端分别连接压控振荡器的负阻晶体管对的两端。

本发明在一般微波单片集成压控振荡器的基础上，利用耦合电感组耦合多个变容管形成压控振荡器的可调谐电感电容谐振器；对多个变容管电压-电容(C-V)非线性区域进行补偿，从而改善变容管整体的C-V线性度特性，进而改善LC压控振荡器调谐增益的线性度指标。

有益效果：本发明提供的微波单片集成压控振荡器调谐增益线性化的方法，与现有技术相比，具有如下优点：