一種電壓敏感電路、頻率源及其壓控振蕩器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種電壓敏感電路、頻率源及其壓控振蕩器。該壓控振蕩器包括電感組件，電感組件包括2N組繞線電感組，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組平行且靠近設置，當N=1時，第一組繞線電感組的同名端與第二組繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的異名端為信號輸出端；或者，第一組繞線電感組的異名端與第二組繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的同名端為信號輸出端。實施本實用新型的技術方案，成功解決了防干擾能力和相位噪聲的平衡問題。
【專利說明】一種電壓敏感電路、頻率源及其壓控振蕩器
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及無線通信領域，尤其涉及一種電壓敏感電路、頻率源及其壓控振蕩器。
【背景技術】
[0002]電壓敏感電路是指這類電路對不同電壓的輸入信號呈現出不同的特性，其包括有電感組件。而頻率源作為一種電壓敏感電路，相位噪聲是其重要衡量因素。
[0003]在頻率源的鎖相環中，充電栗所輸出的栗電流經過環路濾波器后，形成射頻控制電壓，以控制壓控振蕩器的頻率。例如，如圖1所示的壓控振蕩器，三極管Q1005是有源振蕩單元，為壓控振蕩器的建立提供能源。繞線電感L5為變容二極管D1006、D1007提供直流通路，電感L1016為D1004、D1005提供直流通路。變容二極管D1006、D1007、D1004、D1005在射頻控制電壓(RFCV)的作用下，產生可調的變化電容，這些變化電容與后面的電容、電感一并形成諧振單元，該諧振單元的諧振頻率決定壓控振蕩器的振蕩頻率。
[0004]但是，由于壓控振蕩器的壓控增益較高，射頻控制電壓(RFCV)的微小波動都會轉換成相位噪聲干擾，導致壓控振蕩器被干擾，如圖2所示，曲線Sll為沒有干擾信號時的噪聲數據，曲線S12為受到外界干擾后的相位噪聲數據，從曲線S11、S12可看出，在IOKHz頻點處，相位噪聲受干擾后惡化了 25dB。
[0005]目前，通常采用以下兩種方式來提高頻率源的抗干擾能力:
[0006]1.采用電阻替代繞線電感L5，這種方式相比能感應出干擾電壓的繞線電感，可減少空間干擾的耦合，提高干擾的抑制能力，但是，這種方式嚴重增加了噪聲電阻。
[0007]2.采用疊層電感替代繞線電感L5，這種方式也能夠減小空間干擾的耦合量，但同樣會惡化等效噪聲電阻(疊層電感的等效串聯電阻要大于繞線電感的等效串聯電阻)。
[0008]綜上，以上兩種方式都存在減少空間干擾耦合與噪聲電阻惡化的矛盾。
實用新型內容
[0009]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述減少空間干擾耦合與噪聲電阻惡化的矛盾的缺陷，提供一種電壓敏感電路、頻率源及其壓控振蕩器，能解決減少空間干擾耦合與噪聲電阻惡化的矛盾。
[0010]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種電壓敏感電路，包括電感組件，所述電感組件包括2N組繞線電感組，N為自然數，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組平行且靠近設置；
[0011]當N=I時，第一組繞線電感組的同名端與第二組繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的異名端為信號輸出端；或者，第一組繞線電感組的異名端與第二組繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的同名端為信號輸出端；
[0012]當N>1時，第奇數組繞線電感組的同名端與其后面相鄰的繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的異名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的異名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的異名端相連；或者，第奇數組繞線電感組的異名端與其后面相鄰的繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的同名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的同名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的同名端相連。
[0013]在本實用新型所述的電壓敏感電路中，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均包括一個繞線電感。
[0014]在本實用新型所述的電壓敏感電路中，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均包括至少兩個相串聯的繞線電感，且第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組中相同位置的繞線電感的同名端分別對應靠近。
[0015]在本實用新型所述的電壓敏感電路中，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組在水平面內平行設置或在垂直面內平行設置。
[0016]在本實用新型所述的電壓敏感電路中，所述電壓敏感電路設置于金屬屏蔽殼內。
[0017]本實用新型還構造一種壓控振蕩器，包括電感組件，所述電感組件包括2N組繞線電感組，N為自然數，
[0018]第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組平行且靠近設置；
[0019]當N=I時，第一組繞線電感組的同名端與其后面相鄰的繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的異名端為信號輸出端；或者，第一組繞線電感組的異名端與其后面相鄰的繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的同名端為信號輸出端；
[0020]當N>1時，第奇數組繞線電感組的同名端與其后面相鄰的繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的異名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的異名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的異名端相連；或者，第奇數組繞線電感組的異名端與其后面相鄰的繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的同名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的同名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的同名端相連。
[0021 ] 在本實用新型所述的壓控振蕩器中，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均包括一個繞線電感；或者，
[0022]第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均包括至少兩個相串聯的繞線電感，且第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組中相同位置的繞線電感的同名端分別對應靠近。
[0023]在本實用新型所述的壓控振蕩器中，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組在水平面內平行設置或在垂直面內平行設置。
[0024]在本實用新型所述的壓控振蕩器中，所述壓控振蕩器設置于金屬屏蔽殼內。
[0025]本實用新型還構造一種頻率源，包括以上所述的壓控振蕩器。
[0026]實施本實用新型的技術方案，例如，在壓控振蕩器工作時，若射頻控制電壓因受外界干擾而引起微小波動，奇數組繞線電感組與其后面相鄰的偶數組繞線電感組所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消。因此，對外界干擾起到了抑制效果，降低了相位噪聲的惡化，成功解決了防干擾能力和相位噪聲的平衡問題。而且，原理簡單、可靠性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0028]圖1是現有技術中的一種壓控振蕩器的電路圖；
[0029]圖2是圖1中的壓控振蕩器在沒有受到干擾和受到干擾時的相位噪聲的測試圖；
[0030]圖3是本實用新型壓控振蕩器實施例的電路圖；
[0031]圖4是圖3中電感組件10實施例一電路圖；
[0032]圖5是圖3中的壓控振蕩器在沒有受到干擾和受到干擾時的相位噪聲的測試圖；
[0033]圖6是本實用新型壓控振蕩器的電感組件實施例二的電路圖；
[0034]圖7是本實用新型壓控振蕩器的電感組件實施例三的電路圖；
[0035]圖8是本實用新型壓控振蕩器的電感組件實施例四的電路圖。
【具體實施方式】
[0036]首先說明的是，頻率源包括有依次連接的鑒相器、充電栗、環路濾波器、壓控振蕩器，還包括分別與壓控振蕩器的輸出端和鑒相器的輸入端相連的分頻器。關于壓控振蕩器，結合圖3所示的壓控振蕩器實施例一的電路圖，三極管Q1005是有源振蕩單元，為壓控振蕩器的建立提供能源。繞線電感組件10為變容二極管D1006、D1007提供直流通路，電感L1016為變容二極管D1004、D1005提供直流通路。變容二極管D1006、D1007、D1004、D1005在射頻控制電壓(RFCV)的作用下，產生可調的變化電容，由變容二極管D1006、D1007形成的并聯電容與變容二極管D1004、D1005形成的并聯電容串聯后，再與電容C1075串聯，構成的總的串聯電容，該總的串聯電容再與電容C1099形成一個總的并聯電容，該總的并聯電容與電感L1018形成電感、電容的并聯諧振單元，該諧振單元的諧振頻率決定壓控振蕩器的振蕩頻率。電阻R1038、R1039、R1044對5V電壓進行分壓，電阻R1044的電壓經過電感(高頻扼流線圈)L1009給三極管Q1005的基極提供偏置電壓，電感L1015、L1014分別為三極管Q1005的集電極、發射極的高頻扼流線圈，電容C1088提供正反饋信號，電容C1078為諧振單元的接入電容。
[0037]在該壓控振蕩器中，關于電感組件10，結合圖4，該電感組件包括平行且靠近設置的兩個繞線電感L1、L2，其中，繞線電感LI的同名端(引腳2)與繞線電感L2的同名端相連。電感LI的異名端(引腳I)和電感L2的異名端(引腳I)分別作為信號輸入端和輸出端。另夕卜，繞線電感L1、L2優選同一廠家同一型號的繞線電感，以保證其參數一致。
[0038]在該壓控振蕩器工作時，若射頻控制電壓(RFCV)因受外界干擾而引起微小波動，繞線電感L1、L2由于其同名端分別相連，保證了繞線電感L1、L2的繞線方向一致，但通過的電流相反，而且，繞線電感L1、L2由于平行且靠近設置，保證了電感L1、L2分別所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消。結合圖5，曲線S21為沒有干擾信號時的相位噪聲數據，曲線S22為受到外界干擾后的相位噪聲數據，從曲線S21、S22可看出，相位噪聲受干擾后僅惡化了 5dB。相比圖2，抗干擾抑制能力增強了 20dB。
[0039]在此需說明的是，圖3所示的壓控振蕩器的其它電感器件，如，電感L1009、L1016、L1018也可用上述實施例中的電感組件來替代。
[0040]圖6是本實用新型壓控振蕩器的電感組件實施例二的電路圖，該實施例的電感組件包括六個繞線電感L1、L2、L3、L4、L5、L6，其中，繞線電感LI與繞線電感L2平行且靠近設置，繞線電感L3與繞線電感L4平行且靠近設置，繞線電感L5與繞線電感L6平行且靠近設置。而且，繞線電感LI的同名端與繞線電感L2的同名端相連，繞線電感L3的同名端與繞線電感L4的同名端相連，繞線電感L5的同名端與繞線電感L6的同名端相連，繞線電感L3的異名端與繞線電感L2的異名端相連，繞線電感L5的異名端與繞線電感L4的異名端相連，繞線電感LI的異名端與繞線電感L6的異名端分別作為信號輸入端和輸出端。
[0041]同樣地，在該電感組件所在的壓控振蕩器工作時，若射頻控制電壓(RFCV)因受外界干擾而引起微小波動，繞線電感L1、L2分別所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消；繞線電感L3、L4分別所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消；繞線電感L5、L6分別所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消。因此，對外界干擾起到了抑制效果。
[0042]圖7是本實用新型壓控振蕩器的電感組件實施例三的電路圖，該實施例的電感組件包括八個繞線電感L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8，其中，繞線電感LI與繞線電感L2平行且靠近設置，繞線電感L3與繞線電感L4平行且靠近設置，繞線電感L5與繞線電感L6平行且靠近設置，繞線電感L7與繞線電感L8平行且靠近設置。而且，繞線電感LI的異名端與繞線電感L2的異名端相連，繞線電感L3的異名端與繞線電感L4的異名端相連，繞線電感L5的異名端與繞線電感L6的異名端相連，繞線電感L7的異名端與繞線電感L8的異名端相連。繞線電感L3的同名端與繞線電感L2的同名端相連，繞線電感L5的同名端與繞線電感L4的同名端相連，繞線電感L7的同名端與繞線電感L6的同名端相連，繞線電感LI的同名端與繞線電感L6的同名端分別作為信號輸入端和輸出端。
[0043]同樣地，在該電感組件所在的壓控振蕩器工作時，若射頻控制電壓(RFCV)因受外界干擾而引起微小波動，繞線電感L1、L2分別所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消；繞線電感L3、L4分別所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消；繞線電感L5、L6分別所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消；繞線電感L7、L8分別所感應出的電動勢幅度相等且極性相反，可以相互抵消。因此，對外界干擾起到了抑制效果。
[0044]圖8是本實用新型壓控振蕩器的電感組件實施例四的電路圖，該實施例的電感組件相比圖4所示的電感組件，所不同的僅是，采用由兩個串聯的繞線電感LU、L12所組成的繞線電感組來替代繞線電感LI，采用由兩個串聯的繞線電感L21、L22所組成的繞線電感組來替代繞線電感L2，而且，在這兩個繞線電感組中，相同位置的繞線電感的同名端分別對應靠近，例如，在該實施例中，繞線電感Lll的同名端與繞線電感L21的同名端相連，繞線電感Lll的異名端與繞線電感L12的同名端相連，相應地，繞線電感L21的異名端與繞線電感L22的同名端相連。繞線電感L12的異名端及繞線電感L22的異名端分別作為信號輸入端和輸出端。當然，在其它實施例中，也可將繞線電感L12的異名端與繞線電感Lll的異名端相連，相應地，將繞線電感L22的異名端與繞線電感L21的異名端相連，繞線電感L12的同名端及繞線電感L22的同名端分別作為信號輸入端和輸出端。另外，需說明的是，在該實施例中，每個繞線電感組僅包括兩個串聯的繞線電感，在實際使用時，每個繞線電感組還可選擇其它數量個相串聯的繞線電感，只要保證這兩個繞線電感組中，相同位置的繞線電感的同名端分別對應靠近即可。
[0045]基于圖8所示的實施例，相應地，圖6、圖7所示的電感組件中的每個繞線電感，均可采用由至少兩個相串聯的繞線電感所組成的繞線電感組來替代。另外，電感組件中的繞線電感組的數量也不限于2、6、8，在其它實施例中，可以為任意偶數組，例如，表示為2N組繞線電感組，N為自然數。第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組平行且靠近設置，而且，第奇數組繞線電感組的同名端與其后面相鄰的繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的異名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的異名端與其前面相鄰的繞線電感組的異名端相連；或者，第奇數組繞線電感組的異名端與其后面相鄰的繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的同名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的同名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的同名端相連。
[0046]另外，關于第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組平行設置，可以是在水平面內平行設置，也可以是在垂直面內平行設置，例如，當第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均設置在PCB板的同一面時，將第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組在水平面內平行設置；當PCB板為雙面PCB板，且第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組分別設置在PCB板的兩個面的相同位置時，可保證第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組在垂直面內平行設置。
[0047]優選地，為進一步地抑制干擾，可將壓控振蕩器設置于金屬屏蔽殼內。
[0048]最后需說明的是，以上都是以壓控振蕩器為例來說明電感組件的結構的，應理解，上述實施例中的電感組件的結構可應用于任何對電壓敏感的電路中，例如，控制電路。
[0049]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求范圍之內。
【權利要求】
1.一種電壓敏感電路，包括電感組件，其特征在于，所述電感組件包括2N組繞線電感組，N為自然數，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組平行且靠近設置； 當N=I時，第一組繞線電感組的同名端與第二組繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的異名端為信號輸出端；或者，第一組繞線電感組的異名端與第二組繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的同名端為信號輸出端； 當N>1時，第奇數組繞線電感組的同名端與其后面相鄰的繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的異名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的異名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的異名端相連；或者，第奇數組繞線電感組的異名端與其后面相鄰的繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的同名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的同名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的同名端相連。
2.根據權利要求1所述的電壓敏感電路，其特征在于，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均包括一個繞線電感。
3.根據權利要求1所述的電壓敏感電路，其特征在于，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均包括至少兩個相串聯的繞線電感，且第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組中相同位置的繞線電感的同名端分別對應靠近。
4.根據權利要求1所述的電壓敏感電路，其特征在于，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組在水平面 內平行設置或在垂直面內平行設置。
5.根據權利要求1所述的電壓敏感電路，其特征在于，所述電壓敏感電路設置于金屬屏蔽殼內。
6.一種壓控振蕩器，包括電感組件，其特征在于，所述電感組件包括2N組繞線電感組，N為自然數，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組平行且靠近設置； 當N=I時，第一組繞線電感組的同名端與第二組繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的異名端為信號輸出端；或者，第一組繞線電感組的異名端與第二組繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第二組繞線電感組的同名端為信號輸出端； 當N>1時，第奇數組繞線電感組的同名端與其后面相鄰的繞線電感組的同名端相連，第一組繞線電感組的異名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的異名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的異名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的異名端相連；或者，第奇數組繞線電感組的異名端與其后面相鄰的繞線電感組的異名端相連，第一組繞線電感組的同名端為信號輸入端，第2N組繞線電感組的同名端為信號輸出端，而且，除第一組繞線電感組外的其它第奇數組繞線電感組的同名端分別與其前面相鄰的繞線電感組的同名端相連。
7.根據權利要求6所述的壓控振蕩器，其特征在于，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均包括一個繞線電感；或者， 第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組均包括至少兩個相串聯的繞線電感，且第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組中相同位置的繞線電感的同名端分別對應靠近。
8.根據權利要求6所述的壓控振蕩器，其特征在于，第奇數組繞線電感組與其后面相鄰的繞線電感組在水平面內平行設置或在垂直面內平行設置。
9.根據權利要求6所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述壓控振蕩器設置于金屬屏蔽殼內。
10.一種頻率源 ，其特征在于，包括權利要求6-9任一項所述的壓控振蕩器。
【文檔編號】H03L7/099GK203608180SQ201320817230
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】邢志剛, 陳杰, 楊寶鋒, 郭曉樂, 崔建偉, 魏學旺 申請人:海能達通信股份有限公司