使用微帶線共振器的低相位噪聲振蕩器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種振蕩器，用來產(chǎn)生一預(yù)定頻率的目標信號，其包含一共振器，而該共振器包含一第一微帶線以及一第二微帶線，該第一微帶線與該第二微帶線的兩端之間是相互平行且不相連，且兩者長度皆等于該目標信號的四分之一波長。當(dāng)多個不同頻率的振蕩信號輸入該第一微帶線時，具有該預(yù)定頻率的振蕩信號經(jīng)由該第一微帶線與第二微帶線相互電磁耦合而得以使該共振器輸出具有該預(yù)定頻率的目標信號。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種振蕩器，尤其涉及一種低相位噪聲的振蕩器。
技術(shù)介紹
雖然目前幾乎所有的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(LAN)都仍舊是有線結(jié)構(gòu)，不過近年來無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用卻日漸增加。主要應(yīng)用范圍在學(xué)術(shù)界(像是大學(xué)校園)、醫(yī)療界、制造業(yè)和倉儲業(yè)等。而且相關(guān)的技術(shù)也一直在進步，對企業(yè)而言，要轉(zhuǎn)換到無線網(wǎng)絡(luò)也更加容易、更加便宜了。近年來，因為實際上的需要，例如布線等問題，所以小區(qū)域的通信結(jié)構(gòu)一般都希望能利用無線(wireless)結(jié)構(gòu)，目前無線移動通訊大受歡迎即為例證。另外為了解決辦公室內(nèi)甚至家庭中上網(wǎng)及相關(guān)布線等問題，無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(wirelessLAN，WLAN)亦日趨蓬勃發(fā)展，并被視為明日明星產(chǎn)業(yè)，為了讓無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)能夠被廣為使用，這些技術(shù)必須要建立一種業(yè)界標準，以確保各廠商生產(chǎn)的設(shè)備都能具有相容性與穩(wěn)定性。這些標準是由電機電子工程師協(xié)會(the institute of electrical and electronics engineers，IEEE)所制定的，最早的規(guī)格IEEE 802.11是在1997年提出，接著在1999年9月又提出了IEEE 802.11a和IEEE 802.11b。初期的規(guī)格制定了在射頻頻段2.4GHz上的運用，并且提供了IMbps、2Mbps和許多基礎(chǔ)信號傳輸方式與服務(wù)的傳輸速率規(guī)格。IEEE 802.11a和IEEE 802.11b標準則分別為5.8GHz和2.4GHz頻段做定義。這兩組新的標準也定義了IEEE802.11a中5Mbps，11Mbps到54Mbps速率的實體層(physical/PHYlayer)，這些標準可以在工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)療應(yīng)用(industrial，scientificand medical，ISM)頻段上使用，其中這些頻道包括902-928MHz(可利用頻寬26MHz)，2.4-2.4835GHz(可利用頻寬83.5MHz)，以及5.725-5.850GHz(可利用頻寬125MHz)。目前最常用的通信結(jié)構(gòu)仍是沿襲早期收音機發(fā)展時使用的超外差結(jié)構(gòu)(super heterodyne)，外差結(jié)構(gòu)(heterodyne)或零中頻結(jié)構(gòu)(zero IF ordirect conversion)。其中，基頻(base band)電路部分由于主要是作信號處理(如編碼/解碼、加密等)，一般乃是采用標準集成電路制造工藝制作。其他中頻(IF)電路及射頻(RF)電路部分乃是在接收及傳遞射頻無線信號，所以需要維持高的信號/噪音比，因此無線通信電路中的組成元件，尤其是振蕩器，最好能維持高Q值(Q-factor)。在電機系統(tǒng)里，共振元件幾乎已是一個不可或缺的元件，可用來作為濾波器(filter)、振蕩器(oscillator)等，所以共振器(resonator)在振蕩器與濾波器中扮演重要角色，此外，共振器在應(yīng)用上必須考慮很多要素，例如Q值，尺寸，制造成本，或穩(wěn)定性，目前業(yè)界已知的共振器包含利用電容、電感等元件所組成的共振器，傳輸線式共振器(transmission line resonator)，同軸式共振器(coaxial resonator)，共振腔式共振器(cavity resonator)，電介質(zhì)式共振器(dielectricresonator)，以及微帶線式共振器(microstrip resonator)等等。其中，電容、電感等元件所組成的共振器由于內(nèi)部電容、電感等元件的功率消耗而使明顯地擁有較低的Q值，而傳輸線式共振器是由適當(dāng)長度的傳輸線組成，例如使用雙軸電纜(twin cable)，但是其功率消耗大且穩(wěn)定性不佳，若以波導(dǎo)管(waveguide)取代雙軸電纜，雖然可以提高共振器的穩(wěn)定性，但是由于波導(dǎo)管的一端斷路(open)而產(chǎn)生電波輻射，因此使功率消耗大而降低Q值，且實際制作上必須使用較大的體積。對于同軸式共振器而言，不但其體積較大且已知同軸式共振器傾向以第三諧振基頻(third harmonic of the basic frequency)產(chǎn)生振蕩，因此需要額外的濾波器來將不必要的信號濾除，因此需要較高的生產(chǎn)成本。對于共振腔式共振器而言，共振器是由傳導(dǎo)物質(zhì)構(gòu)成一空腔(圓柱型或球型)，并在該空腔產(chǎn)生電磁感應(yīng)振蕩，所以共振腔式共振器可擁有較小的功率消耗以及較高的Q值，但是卻需要較大的體積。對于電介質(zhì)式共振器而言，其是利用同軸導(dǎo)線在一電介質(zhì)表面形成，所以該電介質(zhì)式共振器不但擁有較小的體積，而且其功率消耗較小以及擁有較大的Q值，但是該電介質(zhì)式共振器的生產(chǎn)成本也相對地較高。對于微帶線式共振器而言，其可以由一電路板上設(shè)置一導(dǎo)電區(qū)而形成，但是由于該微帶線式共振器的一端為斷路的結(jié)構(gòu)，因此也會由于電波輻射而造成功率消耗，而使該微帶線式共振器的Q值降低。由于目前以標準集成電路制作的元件為平面線路，所以僅有平面式(planar)的結(jié)構(gòu)適合運用于毫米波集成電路(millimeter waveintegrated circuit，MMIC)或射頻集成電路(radio frequencyintegrated circuit，RFIC)設(shè)計，例如微帶線式共振器，但是已知微帶線式共振器的Q值甚低而無法提供良好的信號/噪音比，而且較低的Q值也代表相位噪聲(phase noise)較大而影響信號的調(diào)制(modulation)及解調(diào)(demodulation)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此本專利技術(shù)的主要目的在于提供一種低相位噪聲的振蕩器，以解決上述問題。本專利技術(shù)提供了一種振蕩器，用來產(chǎn)生一預(yù)定頻率的目標信號，其包含一振蕩電路，用來產(chǎn)生多個不同頻率的振蕩信號，以及一第一電磁耦合單元，其包含有一輸入端，連接于該振蕩電路的輸出端，以及一輸出端，用來輸出該目標信號。該第一電磁耦合單元包含有一具有一第一預(yù)定長度的第一微帶線(microstrip line)以及一具有一第二預(yù)定長度的第二微帶線。該第一微帶線包含有一第一端及一第二端，該第一端連接于該第一電磁耦合單元的輸入端，而該目標信號的預(yù)定頻率是由該第一預(yù)定長度來決定。該第二微帶線包含有一第一端及一第二端，且該第一微帶線及該第二微帶線均為長條形。該第一微帶線與第二微帶線的第一端與一第二端之間相互平行且不相連，以及該第一微帶線或該第二微帶線的第二端連接于該第一電磁耦合單元的輸出端。當(dāng)該振蕩電路產(chǎn)生該多個不同頻率的振蕩信號時，具有該預(yù)定頻率的振蕩信號經(jīng)由該第一電磁耦合單元的第一微帶線與第二微帶線相互電磁耦合(electromagneticcoupling)而使該第一電磁耦合單元的輸出端得以輸出具有該預(yù)定頻率的目標信號。附圖說明圖1為本專利技術(shù)振蕩器的示意圖。圖2為圖1所示的振蕩器的電路布局圖。圖3為圖1所示的振蕩器的特性阻抗示意圖。圖4為圖1所示的共振器的等效電路圖。圖5為圖1所示的振蕩器的相位噪聲示意圖。圖6為圖1所示的振蕩器的另一實施例的示意圖。具體實施例方式請參閱圖1及圖2，圖1為本專利技術(shù)振蕩器10的示意圖，而圖2為圖1所示的振蕩器10的電路布局圖。振蕩器10包含有一振蕩電路12以及一共振器14，且振蕩器10是設(shè)置于一電路板(未顯示)的一平面上，且該電路板包含一金屬薄膜，設(shè)置于該電路板的另一平面，用來作為一接地端。振蕩電路12用來在共振器14的輸入端A產(chǎn)生多個不同頻率的振蕩信本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種振蕩器，用來產(chǎn)生一預(yù)定頻率的目標信號，其包含：一振蕩電路，用來產(chǎn)生多個不同頻率的振蕩信號；以及一第一共振器，其包含有一輸入端，連接于該振蕩電路的輸出端，以及一輸出端，用來輸出該目標信號，該第一共振器包含有一電路板，其包含有一 金屬薄膜所構(gòu)成的接地端；一具有一第一預(yù)定長度的第一微帶線，設(shè)于該電路板上并與該金屬薄膜形成一第一傳輸線結(jié)構(gòu)，該第一微帶線包含有一第一端及一第二端，該第一端連接于該第一共振器的輸入端，而該目標信號的預(yù)定頻率由該第一預(yù)定長度來決定；以及 一具有一第二預(yù)定長度的第二微帶線，設(shè)于該電路板上并與該金屬薄膜形成一第二傳輸線結(jié)構(gòu)，該第二微帶線包含有一第一端及一第二端；其中該第一微帶線及該二微帶線均為長條形且該第一微帶線與第二微帶線的第一端與一第二端之間是相互平行且不相連，該第一微 帶線或該第二微帶線的第二端連接于該第二共振器的輸出端，當(dāng)該振蕩電路產(chǎn)生該多個不同頻率的振蕩信號時，具有該預(yù)定頻率的振蕩信號經(jīng)由該第一共振器的第一微帶線與第二微帶線相互電磁耦合而使該第一共振器的輸出端得以輸出具有該預(yù)定頻率的目標信號。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張盛富，陳佳良，郭士維，
申請(專利權(quán))人：智邦科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：71[中國|臺灣]