19、从5G到6G及未来：广义多谐振腔技术在通信电路中的应用

从5G到6G及未来：广义多谐振腔技术在通信电路中的应用

1. 线性压控振荡器（VCO）特性

1.1 线性VCO性能参数

线性VCO在20.299 GHz下有相关的仿真和测量相位噪声（PN）数据。其测量的调谐带宽可达15.8%，在1 MHz偏移时PN为 -100.7 dBc/Hz，品质因数（FOMT）为 -181.8 dBc/Hz。

1.2 增益增强特性

1.2.1 Gm - 提升技术

Gm - 提升技术通过在Gm单元和谐振腔之间添加两个级间电感，显著增强负跨导，克服了启动条件差和高功耗问题。以Kashani等人设计的低噪声、低功耗差分Colpitts VCO为例，其调谐范围达20%。
传统VCO的输入导纳表达式为：
- (Re[Y_{in\ Conv}] = G_{eq})
- (Im[Y_{in\ Conv}] = ωC_{B} + ω(C_{P} + C_{eq}))

而采用Gm - 提升技术的VCO输入导纳表达式为：
- (Re [Y_{in\ proposed}] = \frac{G_{eq}}{\omega^2L_2^2G_{eq}^2 + (\omega (C_{p} + C_{eq}) - \frac{1}{\omega L_2})^2} \approx \frac{1}{G_{eq}\omega_0^2L_2^2})
- (Im [Y_{in\ proposed}] \approx ωC_{B} - \frac{1}{\omega L_2})

通过对比可知，采用该技术的VCO具有更大的等效负跨导，且等效跨导峰值随频率增加而减