[发明专利]一种包含变压器耦合除三分频的宽带注入锁定除四分频器

说明书

本发明公开了一种包含变压器耦合除三分频的宽带注入锁定除四分频器，包括第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、电源VDD、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第一偏置电压和第二偏置电压等；所述第一电感和第二电感的正端均接电源VDD，第一电阻的两端分别接到第一电感和第二电感的负端；第一电容连接第一电感的负端，第一电容另一端接地；第二电容连接第一电感的负端，第二电容另一端接地等。本发明增加了信号注入效率，从而实现了宽带除四分频，减小输出端信号三次谐波强度。

技术领域

本发明涉及电子通信技术的毫米波前端电路领域，提供一种包含变压器耦合除三技术的宽带注入锁定除四分频器。

背景技术

近年来，许多业界及学术界研究机构将研究热点转向第五代（5G）通信，毫米波前端电路是5G通信系统中重要的一环，其中一个关键是锁相环中紧随压控振荡器的第一级分频器——注入锁定分频器的研究。该分频器工作在锁相环模块中的最高频率，需要跟踪振荡器的频率并对其进行分频，注入锁定分频器最重要的性能指标是输入信号带宽。

目前已有的方案中，[Wu L, Luong H C. Analysis and design of a 0.6 V 2.2mW 58.5-to-72.9 GHz divide-by-4 injection-locked frequency divider withharmonic boosting[J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: RegularPapers, 2013, 60(8): 2001-2008. ]中提出了一种三次谐波增强型除四分频器，其输入频率范围是58.5-72.9 GHz，相对带宽是21.3%；[Jang S L, Fu C C. Wide locking rangedivide-by-4 LC-tank injection-locked frequency divider using series-mixers[J]. Analog Integrated Circuits and Signal Processing, 2014, 78(2): 523-528.]中发表了利用串联混频器的除四分频器，输入频率范围是9.9-12.5 GHz，相对带宽是23.2%；[Garghetti A, Lacaita A L, Levantino S. A Single-Inductor Two-Step-Mixing Injection-Locked Frequency Divider by Four with Concurrent Tail-Injection[C]//2018 25th IEEE International Conference on Electronics,Circuits and Systems (ICECS). IEEE, 2018: 349-352.]中提出了一种尾部并行注入的二步混频除四分频器，其中心频率为20GHz，相对带宽为22.2%。该类分频器适用于毫米波通信前端电路。上述分频器的分频带宽都不够大，相对带宽均不超过25%。其中输出端口包含有较强的三次谐波，功耗太大，不适用于终端设备内的电路。

发明内容

本发明的目的在于解决增大输入信号带宽，减小电路输出端的三次谐波，以便后续滤波。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。