[发明专利]一种用于零中频数字对讲机的压控振荡器

说明书

本发明提供了一种用于零中频数字对讲机的压控振荡器，所述压控振荡器中压控电压源输入端与第一电容和第一电感电连接，第一电感与变容二极管和第二电容电连接，第二电容与第三电容、λ/4型TEM波介质谐振器和第四电容电连接，第四电容与第五电容、第二电感和三极管的B脚电连接，第五电容与第六电容和第七电容电连接，第七电容与三极管的E脚和第四电阻电连接，第四电阻与第四电感电连接，第二电感与第一电阻和第二电阻电连接，第一电阻与电源、第三电感和第三电阻电连接，第三电感与三极管的C脚、第三电阻和第八电容电连接，第八电容与压控电压源输出端电连接。本发明可满足在700MHz及更高频率压控振荡器谐振频率的一致性不好问题。

技术领域

本发明涉及压控振荡器技术领域，具体地说，涉及一种用于零中频数字对讲机的压控振荡器。

背景技术

在无线通信领域，压控振荡器(VCO)的设计至关重要。压控振荡器(VCO)的性能指标不行，直接影响到通信设备的通信质量及通信距离。目前，压控振荡器(VCO)的设计一般都是采用传统的电容三端式LC振荡电路形式(即：LC回路的三个端点与晶体管的三个电极分别连接而成，反馈网络是由电容元件完成)或其改进型LC振荡电路形式。这种形式的压控振荡器是通过LC谐振回路来实现选频。

如图5为一个简化的电容三端式LC振荡电路的等效电路，图4为一个电容三端式振荡器的实际电路，其振荡频率可以表示为：(其中L电感量单位：亨(H)；电容量单位：法拉(F)；f频率单位：赫兹(Hz))。

在设计中，一般来说，VCO电路中的LC回路中的电容、电感的精度越高越好。这样在同一压控电压(CV)下，VCO振荡频率一致性越好。由于VCO谐振网络的容性部份由多个电容串联或并联组成，对压控电压(CV)一致性的影响比主振电感要小，所以电容一般5％精度就可以达到要求了。而主振电感的精度一般要求优于2％。例如，400MHz的VCO，主振电感采用8.2nH，2％精度的电感引起的频率偏差最大为±4.04MHz,而5％精度的电感可能引起的频率偏差最大为±10.4MHz,在我们实际应用中通常设计压控振荡器调谐灵敏度KV＝20MHz/V，则2％精度电感影响CV为±0.2V,而5％精度电感影响CV为±0.52V；对于大批量生产会导致同一压控电压下,VCO的频率相差太大。从而导致产品个体性能差异相差太大，满足不了生产要求。所以通常在设计中主振电感精度至少达到2％。

然而随着芯片技术的发展，同时对芯片集成度要求也越来越高。从目前技术趋势上专业无线通信接收系统方案基本都采用零中频接收结构，从而在技术方案上便于芯片封装集成。相对于传统专业无线通信领域采用超外差接收结构。零中频接收结构的芯片通常需要压控振荡器(VCO)的振荡频率为2倍接收有用信号频率，这主要是为了使用2倍VCO再分频来产生IQ信号，同时也可以较好的解决直流偏移(DC offset)产生的问题及发射端频率牵引问题。

(1)如在零中频方案中400MHz通信频率则需要采用800MHz的VCO，如果采用传统LC电容三端式压控振荡器，则主振电感采用3nH左右，目前3nH精密电感为3nH±0.1nH。相当于3.3％精度的电感，引起的频率偏差最大为±12.1MHz,已基本不能满足生产要求。如果考虑到高低温对电感值的影响。引起的频率偏差会更大。

(2)如果在700MHz及更高频率依然采用精密绕线电感作为主振电感，则要求谐振网络中的电容C的取值也太小，甚至小于1pF。精度也不容易控制，并且这时C/L值过小，相位噪声明显变差，直接导致产品性能变差。

综合以上，需要采用更小电感值及高精度的传统LC压控振荡器已不能满足700MHz及更高频率的压控振荡器的设计。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于零中频数字对讲机的压控振荡器，以克服现有技术中的缺陷。