專利名稱：壓控振蕩器和使用該壓控振蕩器的通信裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓控振蕩器和包括該壓控振蕩器的通信裝置，尤其是在工作期間變換多個不同的頻率的壓控振蕩器，以及包括這樣的壓控振蕩器的通信裝置。
圖5是一種常規(guī)的壓控振蕩器的電路圖。日本的未審查的專利申請公報No.11-186844公布了一種壓控振蕩器50，它是在兩個不同的頻率之間變換進行工作，并且包括諧振電路1，振蕩電路2和緩沖電路3。諧振電路1選擇兩個不同的頻率中的一個，并且輸出在該選擇的頻率諧振的信號。諧振電路1包括變容二極管VD1，二極管D1，帶狀傳輸線諧振器L1，電感線圈L2，電阻器R1，耦合電容器C1和C2，以及隔直流電容器C3?？勺冸娙荻O管VD1的陽極接地，陰極通過電感線圈L2連接到電源電壓端4。在可變電容二極管VD1和電感線圈L2之間的節(jié)點通過耦合電容器C1和C2連接到振蕩電路2。帶狀傳輸線諧振器L1的一端連接到在耦合電容器C1和C2之間的節(jié)點，而另一端接地。位于帶狀傳輸線諧振器L1的該兩端以外的一個位置的中間抽頭CT通過隔直流電容器C3連接到二極管D1的陽極，二極管D1的陰極接地。此外，在隔直流電容器C3和二極管D1之間的節(jié)點通過電阻器R1連接到控制端。耦合電容器將可變電容二極管VD1耦合到帶狀傳輸線諧振器L1。耦合電容器C2將帶狀傳輸線諧振器L1與振蕩電路2耦合。
振蕩電路2是裝備有晶體管Q1并且以共射極方式工作的考畢茲振蕩電路。用于產生反饋容量的電容器C4連接到晶體管Q1的基極和發(fā)射極之間。晶體管Q1的發(fā)射極通過電容器C5連接到緩沖電路3，并且也是通過電容器C6接地的。此外，晶體管Q1的集電極通過作為扼流圈的電感線圈L3連接到電源供電端6，并且也是通過電容器C7接地的。
參照如上面描述的配置的壓控振蕩器50，由諧振電路1諧振的信號被輸入到振蕩電路2中的晶體管Q1的基極，并且是通過晶體管Q1振蕩的。振蕩信號被緩沖電路3放大并且通過輸出端7輸出。利用施加到控制端5的電壓通過控制二極管D1的導通-截止，對于振蕩可使用可以變換的兩個不同的頻率。
尤其是，當沒有電壓加到控制端5時，二極管D1截止，以使隔直流電容器C3和二極管D1與帶狀傳輸線諧振器L1電分離，并且電感分量是由帶狀傳輸線諧振器L1的長度限定的。
另一方面，當電壓施加到控制端5時，二極管D1導通，以使帶狀傳輸線諧振器L1的中間抽頭CT通過隔直流電容器C3和二極管D1接地。因此，電感分量是由帶狀傳輸線諧振器L1的一端和中間抽頭CT之間的長度限定的。因此，頻率變成比在二極管D1截止時的頻率高，所以電感分量是由帶狀傳輸線諧振器L1的長度定義的。
通過如上面描述的導通或截止二極管D1，可以改變諧振電路1的諧振頻率。
然而，根據上面描述的常規(guī)的壓控振蕩器50，當二極管D1截止時，在隔直流電容器C3和二極管D1之間的節(jié)點A(圖5中的A點)處的阻抗變成高頻率的開路阻抗。因此，在節(jié)點A處的阻抗變高，以使阻抗噪音通過點A和隔直流電容器C3進入帶狀傳輸線諧振器L1。結果，壓控振蕩器50的性能變差。
為了克服上面描述的問題，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供一種壓控振蕩器，在其中可靠地避免了特性的惡化，并且提供了一種包括這樣的新型壓控振蕩器的通信裝置。
按照本發(fā)明的優(yōu)選的實施例，壓控振蕩器包括在所要求的頻率諧振的諧振電路，在諧振電路的諧振頻率振蕩的振蕩電路，以及緩沖電路，其放大來自振蕩電路的振蕩信號，諧振電路、振蕩電路和緩沖電路是彼此連接的，諧振電路包括一端被接地的帶狀傳輸線諧振器，連接到帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭的開關元件，連接在開關元件和接地之間的隔直流電容器，以及連接到開關元件并且施加電壓以控制該開關元件的控制端。
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例的壓控振蕩器的開關元件較好是二極管，該二極管的第一端連接到帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭，該二極管的第二端連接到隔直流電容器和控制端。
開關元件較好是晶體管，晶體管的第一端連接到帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭，它的第二端連接到隔直流電容器，它的第三端連接到控制端。
根據本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的通信裝置至少包括一個上面描述的壓控振蕩器。
在根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例的壓控振蕩器中，在諧振電路中包含的開關元件的一端連接到帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭，它的另外一端通過隔直流電容器接地并且連接到控制端。因此，即使當該開關元件被截止，即，在開關元件和控制端之間的節(jié)點處阻抗是開路阻抗，在開關元件和控制端之間的節(jié)點通過隔直流電容器對高頻接地。因此，在開關元件和控制端之間節(jié)點處的阻抗可以保持在較低的水平。
根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的通信裝置包括該壓控振蕩器，以使對干擾噪音的靈敏度非常低。因此，可以提供在多個頻率下，特別是在低頻情況下，具有理想的通信特性的通信裝置。
通過下面參照附圖對優(yōu)選實施例的下列詳細的描述，本發(fā)明的其它特征、元件、特性和優(yōu)點將變得更加清楚明了。


圖1是根據本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的壓控振蕩器的電路圖；圖2是顯示圖1的壓控振蕩器的輸出特性的曲線圖；圖3是根據本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的壓控振蕩器的電路圖；圖4是根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的通信裝置的方塊圖；圖5是常規(guī)的壓控振蕩器的電路圖。
圖1是根據本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的壓控振蕩器的電路圖；壓控振蕩器10在兩個不同的頻率之間變換進行操作，并且它包括諧振電路11、振蕩電路2和緩沖電路3。
諧振電路11選擇兩個不同的頻率中的一個，并且輸出在該選擇的頻率諧振的信號。諧振電路11包括可變電容二極管VD11，為開關元件的二極管D1，帶狀傳輸線諧振器L11，電感線圈L12，電阻器R11，耦合電容器C11和C12，以及隔直流電容器C13。
可變電容二極管VD11的陽極接地，陰極通過電感線圈L12連接到電源電壓端12。在可變電容二極管VD11和電感線圈L12之間的節(jié)點通過耦合電容器C11和C12連接到振蕩電路2。
帶狀傳輸線諧振器L11的一端連接到耦合電容器C11和C12之間的節(jié)點，另外一端接地。帶狀傳輸線諧振器L11的中間抽頭的CT1，其位于帶狀傳輸線諧振器L11的上述端之外的一位置，它連接到二極管D11的陰極，該陰極是二極管D11的第一端。為它的第二端的二極管D11的陽極通過隔直流電容器C13接地。此外，二極管D11的陽極通過電阻器R11連接到控制端13。
耦合電容器C11將可變電容二極管VD11與帶狀傳輸線諧振器L11耦合。耦合電容器C12將帶狀傳輸線諧振器L11與振蕩電路2耦合。壓控振蕩器10的振蕩電路2和緩沖電路3較好是分別具有與傳統的壓控振蕩器50(圖5)的振蕩電路和緩沖電路相同的結構。
參照如上面描述的配置的壓控振蕩器10，由諧振電路11諧振的信號被輸入到振蕩電路2中的晶體管Q1的基極，并且是通過晶體管Q1振蕩的。振蕩信號被緩沖電路3放大并且通過輸出端7輸出。利用施加到控制端13的電壓通過控制二極管D1的導通-截止，振蕩可使用可以變換的兩個不同的頻率。
尤其是，當沒有電壓加到控制端13時，二極管D11截止，以使二極管D11和隔直流電容器C13與帶狀傳輸線諧振器L11電分離，并且電感分量是由帶狀傳輸線諧振器L11的長度限定的。
另一方面，當電壓施加到控制端13時，二極管D11導通，以使帶狀傳輸線諧振器L11的中間抽頭CT1通過二極管D11和隔直流電容器C13接地。因此，電感分量是由帶狀傳輸線諧振器L11的一端和中間抽頭CT1之間的長度限定的。因此，頻率變成比在二極管D11截止時獲得的頻率高，所以電感分量是由帶狀傳輸線諧振器L11的長度定義的。
通過如上面描述的導通或截止二極管D11，可以改變諧振電路11的諧振頻率。
在圖2中，實線代表圖1所示第一優(yōu)選實施例的壓控振蕩器10的輸出特性，虛線代表圖5所示常規(guī)的壓控振蕩器50的輸出特性。
正如在圖2中看到的，在振蕩頻率大約185MHz的優(yōu)選實施例的壓控振蕩器10中，在±75kHz和±150kHz附近產生的寄生波被大大地降低。這表明第一優(yōu)選實施例的壓控振蕩器10對干擾噪音的靈敏度比壓控振蕩器50的對干擾噪音的靈敏度低很多。
圖3是根據本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的壓控振蕩器的電路圖。壓控振蕩器20在兩個不同的頻率之間變換以便進行操作，并且它不同于第一優(yōu)選實施例的壓控振蕩器10(圖1)，在其中在諧振電路21中包含的開關元件是晶體管Q21。
即，諧振電路21包括可變電容二極管VD11，作為開關元件的晶體管Q21，帶狀傳輸線諧振器L11，電感線圈L12，電阻器R11，耦合電容器C11和C12，以及隔直流電容器C13。
帶狀傳輸線諧振器L11的中間抽頭的CT1，其位于帶狀傳輸線諧振器L11中的兩個端之外的一位置上，它連接到作為晶體管Q21的第一端的發(fā)射極。作為晶體管Q21的第二端的集電極通過隔直流電容器C13接地。此外，作為晶體管Q21的第三端的基極通過電阻器R11連接到控制端13。
根據上面的優(yōu)選實施例描述的壓控振蕩器10和20，在諧振電路11或20中包含的作為開關元件的二極管D11或晶體管Q21的一端連接到帶狀傳輸線諧振器L11的中間抽頭CT1，二極管D11或晶體管Q21的另外一端通過隔直流電容器C13接地，而且連接到控制端13。因此，即使當二極管D11或晶體管Q21截止，即，在二極管D11和控制端13之間或在晶體管Q21和控制端13之間節(jié)點A(在圖1或3中點A)處阻抗是開路阻抗，節(jié)點A通過隔直流電容器C13高頻接地。因此，在點A處阻抗可以保持在低的水平上。
因此，可靠地阻止干擾噪音通過點A流入帶狀傳輸線諧振器。可以提供不受干擾噪音影響的壓控振蕩器。
圖4是根據本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的通信裝置的方塊圖。通信裝置30較好是包括天線31，雙工器32，放大單元33a和33b，混頻器34a和34b，壓控振蕩器35，PLL控制電路36，低通帶濾波器37，溫度補償晶體振蕩電路38，發(fā)送單元Tx，和接收單元Rx。
來自壓控振蕩器35的輸出信號輸入到PLL控制電路36，在其中與來自溫度補償晶體振蕩電路38的振蕩信號的相位進行相位比較。
PLL控制電路36輸出具有預定頻率和預定相位的控制電壓。壓控振蕩器35在它的控制端接收通過低通帶濾波器37的控制電壓，并且輸出對應于該控制電壓的一高頻信號。該高頻信號作為本機振蕩信號分別施加到混頻器34a和34b。
混頻器34a將發(fā)送單元Tx輸出的中頻信號與本機振蕩信號混頻以將這些信號轉換為一發(fā)送信號。發(fā)送信號在放大單元33a中放大并且通過雙工器32從天線31發(fā)射。
來自天線31的接收信號是通過雙工器32發(fā)送并且在放大單元33b中放大?；祛l器34b將在放大單元33b中放大的接收信號與來自壓控振蕩器35的本機振蕩信號混頻，以便將它們變換為中頻信號。該中頻信號在接收單元Rx中進行信號處理。
圖1和3的優(yōu)選實施例的壓控振蕩器10和20被用作上面描述的通信裝置30中的壓控振蕩器35。
上面描述的本發(fā)明優(yōu)選實施例的通信裝置包括優(yōu)選實施例的壓控振蕩器，它們幾乎不受干擾噪音的影響。因此，提供了在多個頻率下(特別是在低頻情況下)具有優(yōu)良的通信特性的通信裝置。
被描述為分別的優(yōu)選實施例的壓控振蕩器部分的振蕩電路和緩沖電路分別具有一般的電路結構。即使振蕩電路和緩沖電路分別具有另外的電路結構，也可以實現本發(fā)明的壓控振蕩器。
此外，可以制作集成的上面所描述的每一優(yōu)選實施例的壓控振蕩器，以致限定單個單元的模塊。
關于多個不同的頻率的組合，例如，在歐洲的DCS(數字蜂窩系統1.8GHz波段)系統和GSM(移動通信全球系統900MHz波段)系統，在北美洲的PCS(個人通信服務1.9GHz波段)系統和AMPS(高級移動電話業(yè)務800MHz)系統，DECT(數字的歐洲無繩電話1.9GHz波段)系統和GSM系統，以及在日本的PHS(個人便利電話系統1.9GHz)系統和PDC(個人數字蜂窩800MHz波段)系統等等，它們可以分別地組合。在根據本發(fā)明的不同的優(yōu)選實施例的壓控振蕩器中，在諧振電路中所包含的開關元件的一端連接到帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭，它的另外一端通過隔直流電容器接地并且連接到控制端。因此，即使當該開關元件被截止，即，在開關元件和控制端之間的節(jié)點處阻抗變?yōu)殚_路阻抗，在開關元件和控制端之間的節(jié)點通過隔直流電容器對高頻接地。因此，在開關元件和控制端之間節(jié)點處的阻抗可以保持在較低的水平。
因此，可以阻止干擾噪音通過開關元件和控制端之間的節(jié)點流入帶狀傳輸線振蕩器。因此，提供了對干擾噪音幾乎沒有靈敏度的壓控振蕩器。
根據本發(fā)明另外一個優(yōu)選實施例的通信裝置包括另外一個優(yōu)選實施例的對干擾噪音幾乎沒有靈敏度的壓控振蕩器。因此，可以提供在多個頻率下，特別是在低頻情況下，具有優(yōu)良的通信特性的通信裝置。
當在上面已經描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例的時候，應該理解對于該技術領域的熟練者來說，在沒有離開本發(fā)明的范圍和精神的情況下是能夠做出各種變化和修改的。因此，本發(fā)明的范圍完全是由所附的權利請求決定的。
權利要求
1.一種壓控振蕩器，其中包括以所要求頻率諧振的諧振電路；以諧振電路的諧振頻率振蕩的振蕩電路；放大來自振蕩電路的振蕩信號的緩沖電路，諧振電路、振蕩電路和緩沖電路是彼此連接的；諧振電路包括帶狀傳輸線諧振器，帶狀傳輸線諧振器的一端接地，一開關元件連接到帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭，一隔直流電容器連接在該開關元件和接地之間，一控制端連接到該開關元件并且被安排為施加一電壓以控制該開關元件。
2.根據權利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于開關元件是二極管，二極管的第一端連接到帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭，二極管的第二端分別地連接到隔直流電容器和控制端。
3.根據權利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于開關元件是晶體管，晶體管的第一端連接到帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭，晶體管的第二端連接到隔直流電容器，它的第三端連接到控制端。
4.根據權利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于諧振電路在至少兩個不同的頻率之間變換以容許壓控振蕩器以至少兩不同的頻率工作。
5.根據權利要求4所述的壓控振蕩器，其特征在于兩個不同的頻率包括1.8GHz波段、1.9GHz波段、900MHz波段和800MHz波段中的兩個波段。
6.根據權利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于諧振電路選擇兩個不同的工作頻率中的一個，并且輸出以選定的頻率諧振的信號。
7.根據權利要求6所述的壓控振蕩器，其特征在于兩個不同的頻率包括1.8GHz波段、1.9GHz波段、900MHz波段和800MHz波段中的兩個波段。
8.一種通信裝置，其中包括根據權利1所述的壓控振蕩器。
9.一種通信裝置，其中包括根據權利2所述的壓控振蕩器。
10.一種通信裝置，其中包括根據權利3所述的壓控振蕩器。
11.一種通信裝置，其中包括根據權利4所述的壓控振蕩器。
12.一種通信裝置，其中包括根據權利5所述的壓控振蕩器。
13.一種通信裝置，其中包括根據權利6所述的壓控振蕩器。
14.一種通信裝置，其中包括根據權利7所述的壓控振蕩器。
全文摘要
一種壓控振蕩器在兩個不同的頻率之間變換進行操作,并且它包括諧振電路、振蕩電路和緩沖電路。諧振電路包括:可變電容二極管,作為開關元件的二極管,帶狀傳輸線諧振器,電感線圈,電阻器,耦合電容器,以及隔直流電容器。帶狀傳輸線諧振器的中間抽頭的CT1,其位于帶狀傳輸線諧振器中的兩個端之外的一位置上,它通過作為開關元件的二極管以及隔直流電容器接地。該二極管作為該開關元件通過電阻器連接到控制端。
文檔編號H03B5/08GK1351414SQ0113686
公開日2002年5月29日 申請日期2001年10月31日 優(yōu)先權日2000年10月31日
發(fā)明者阿木裕史 申請人:株式會社村田制作所