[发明专利]基于环形耦合器的注入锁定振荡电路及注入锁定振荡器

说明书

本申请实施例属于射频技术领域，提供了一种基于环形耦合器的注入锁定振荡电路及注入锁定振荡器中，通过环形耦合器模块将单端的参考频率信号转换为对应的正端差分信号和负端差分信号，并通过信号注入模块将参考频率信号注入至所述缓冲模块，以使所述缓冲模块输出对应的振荡反馈信号，该振荡反馈信号用于将谐振回路模块生成初始振荡信号的频率锁定为所述参考频率信号源设定的频率范围，然后利用输出匹配模块接收缓冲模块输出的缓冲隔离振荡信号，并对所述缓冲隔离振荡信号的二次谐波输出进行能量增强处理，以输出对应的振荡输出信号，从而减小信号注入模块注入的两个差分信号的相位误差，降低插入损耗，增加注入锁定振荡电路的频率锁定范围。

技术领域

本申请实施例属于射频技术领域，尤其涉及一种基于环形耦合器的注入锁定振荡电路及注入锁定振荡器。

背景技术

目前，伴随着毫米波、太赫兹技术的发展，毫米波、太赫兹在通信、电子对抗、雷达、电磁武器、天文学、医学成像、无损检测、环境监测及安全检查等领域存在着广泛的应用前景。振荡器作为毫米波和太赫兹应用技术的关键部件也受到研究者的极大关注，由于太赫兹频率源芯片的工作频率很高，注入晶体管引入的寄生电容，往往会大幅度地降低电路的输出频率，因此可以通过注入晶体管将差分的注入信号注入到输出缓冲级，从而避免直接在谐振回路中增加寄生电容，避免了引入注入晶体管带来的寄生电容对电路工作频率的影响，从而实现了输出频率高、输出频率可调、输出效率高的目的，目前，通常采用片上巴伦实现单端信号到差分信号的转换。

然而，当信号的频率超过100GHz时，往往已经超出了片上巴伦的自谐振频率了，片上巴伦输出的差分信号的相位出现失真，幅度也会失真，极大降低了注入锁定太赫兹频率源的锁定范围。

发明内容

本申请实施例提供一种基于环形耦合器的注入锁定振荡电路及注入锁定振荡器，旨在解决当信号的频率超过100GHz时，往往已经超出了片上巴伦的自谐振频率了，片上巴伦输出的差分信号的相位出现失真，幅度也会失真，极大降低了注入锁定太赫兹频率源的锁定范围的问题。

本申请实施例提出了一种基于环形耦合器的注入锁定振荡电路，与工作电源和参考频率信号源连接，所述注入锁定振荡电路包括：

用于生成初始振荡信号的谐振回路模块；

与所述谐振回路模块连接，用于接收所述初始振荡信号，并对所述初始振荡信号进行缓冲隔离，以输出缓冲隔离振荡信号的缓冲模块；

与所述参考频率信号源连接，用于接收所述参考频率信号源输出的参考频率信号，并将所述参考频率信号转化为对应的正端差分信号和负端差分信号的环形耦合器模块；

与所述缓冲模块和所述环形耦合器模块连接，用于接收所述正端差分信号和所述负端差分信号，并分别将所述正端差分信号和所述负端差分信号注入至所述缓冲模块，以使所述缓冲模块输出对应的振荡反馈信号的信号注入模块；

与所述缓冲模块连接，用于接收所述缓冲隔离振荡信号，并对所述缓冲隔离振荡信号的二次谐波输出进行能量增强处理，以输出对应的振荡输出信号的输出匹配模块；

分别与所述工作电源和所述输出匹配模块连接的旁路电容；

其中，所述振荡反馈信号用于将所述初始振荡信号的频率锁定为所述参考频率信号源设定的频率范围。

本申请实施例还提供了一种基于环形耦合器的注入锁定振荡器，包括：

工作电源端口；

参考频率信号源端口；以及

如上述任一项所述的注入锁定振荡电路，所述注入锁定振荡电路分别与所述工作电源端口和所述参考频率信号源端口连接。