專利名稱：壓控振蕩器、組合模塊和通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓控振蕩器、一種組合模塊和一種通信裝置。
背景技術(shù)：
圖5是傳統(tǒng)壓控振蕩器1的電路圖。壓控振蕩器1包括諧振電路2和放大電路3。諧振電路2的諧振頻率根據(jù)施加到控制端子4上的控制電壓Vc而改變。放大電路3基于諧振電路2的諧振頻率振蕩信號，并放大所述信號。
參考圖6和7，壓控振蕩器1的電路2和3通常包括安裝在電路襯底10上或形成在電路襯底10內(nèi)部的各種電子元件(以下將描述)，電路襯底10通過一體燒制具有印刷在其上的電路圖案或接地電極的多層陶瓷片而制成。在圖6和7中，電路襯底10包括控制端子4、驅(qū)動電源端子5、輸出端子6、內(nèi)層連接端子7至9以及接地端子G。電路襯底10進(jìn)一步包括布線圖12a至12e、通路孔11a和通孔11b。除了以上描述的元件外，電路襯底10在其上表面上還具有其它布線圖、通路孔以及通孔，這些元件沒有在圖6和7中示出。
振蕩電路2包括扼流線圈L1、變?nèi)荻O管D1、耦合電容器C9和C10、諧振電容器C11、諧振器(帶狀線或微帶線)SL2以及旁路電容器C12，其中諧振器是電感元件。
放大電路3包括緩沖放大晶體管Tr1，振蕩晶體管Tr2，偏壓電阻器R1、R2、R3和R4，考畢子(Colpitts)電容器C4、C5、C6和C7，旁路電容器C1和C3，耦合電容器C2，扼流線圈(帶狀線或微帶線)SL1，諧振電容器C8以及諧振電感器(帶狀線或微帶線)SL3，所述諧振電感器SL3是電感元件。
日本未審查專利申請公開出版物No.11-74727公開了另一種已知的壓控振蕩器，其所具有的電路不同于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電路。在該壓控振蕩器中，晶體管的發(fā)射極不僅通過電容器和偏壓電阻器連接到地，而且通過連接到偏壓電阻器和電容器之間的節(jié)點(diǎn)的諧振器連接到地。
再次參照圖5，放大電路3中的偏壓電阻器R3具有電連接到晶體管Tr2基極的一端和直接連接到地的另一端。將偏壓電阻器R3連接到地的一個(gè)方法是通過設(shè)置在電路襯底10上的布線圖12a，如圖6所示，以便將偏壓電阻器R3電連接到接地端子G。
然而，由于區(qū)域S1覆蓋布線圖12a，該方法阻礙芯片元件被安裝到區(qū)域S1中。因此，該方法不適于壓控振蕩器1的小型化設(shè)計(jì)。該方法的另一個(gè)不利之處在于減小了可用于微帶線的空間，這使得很難形成作為小損耗微帶線的諧振器SL2。
如圖7所示，另一種方法是在電路襯底10內(nèi)部形成通孔11b，以便通孔11b將偏壓電阻器R3電連接到電路襯底10下表面上的接地電極(未在圖中示出)。該方法消除了在電路襯底10上形成布線圖12a的需要，從而允許諸如偏壓電阻器R1之類的芯片元件被安裝到區(qū)域S1中。
遺憾的是，該方法具有以下缺點(diǎn)，即在電路襯底10內(nèi)部的用于諧振器(帶狀線或微帶線)SL2的區(qū)域受到通孔11b的限制，其阻礙區(qū)域S2被使用，如圖8所示。因此，該方法也不適于壓控制振蕩器1的小型化設(shè)計(jì)。特別是，由帶狀線限定的諧振器SL2要求形成通路孔11a以便電連接在電路襯底10表面和內(nèi)層上的帶狀線之間，這樣進(jìn)一步限制了元件布局和內(nèi)層圖案。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種壓控振蕩器、一種組合模塊以及一種通信裝置，它們設(shè)計(jì)為小型化并且在元件布局和內(nèi)層圖案方面受到較小的限制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，壓控振蕩器包括諧振電路以及放大電路，所述諧振電路包括一端電連接至地的電感元件，所述放大電路包括晶體管和電阻器。在這種壓控振蕩器中，電阻器具有電連接到晶體管基極的一端和通過電感元件電連接到地的另一端。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，壓控振蕩器包括電路襯底，所述電路襯底包括多個(gè)絕緣層和多個(gè)電極的層壓。所述電路襯底還包括諧振電路和放大電路，所述諧振電路包括一端電連接至地的電感元件，所述放大電路包括晶體管和電阻器。晶體管和電阻器中的至少一個(gè)安裝到電路襯底上。在這種壓控振蕩器中，電阻器具有電連接到晶體管基極的一端和通過電感元件電連接到地的另一端。所述電感元件可以由微帶線、帶狀線或者片狀線圈或其它適當(dāng)?shù)脑瞥伞?br> 上述電感元件用作高頻(AC)范圍內(nèi)的電感器或諧振器，并且用作DC范圍內(nèi)的短路元件。因此，在DC范圍內(nèi)，電感元件被用作接地電極，如上所述電阻器連接到該接地電極上。這一優(yōu)點(diǎn)縮短了到達(dá)地的線路。另外，不需在在電路襯底中提供布線圖或通孔。這一優(yōu)點(diǎn)在電路襯底表面上和內(nèi)部提供了自由空間以便安裝電子元件和形成布線圖，從而使得能夠設(shè)計(jì)小型化的壓控振蕩器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，組合模塊或通信裝置包括根據(jù)如上所述各種優(yōu)選實(shí)施例的小型化的壓控振蕩器。這樣的組合模塊和通信裝置也能被設(shè)計(jì)為小型化并具有改善的電特性。
通過以下參照附圖對優(yōu)選實(shí)施例的具體描述，本發(fā)明的上述和其它的元件、特性、特點(diǎn)、步驟和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
附圖簡述圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的壓控振蕩器的電路圖；圖2是包括圖1的電路的多層壓控振蕩器的外部透視圖；圖3是圖2所示的多層壓控振蕩器的內(nèi)層的平面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通信裝置的電路方框圖；圖5是傳統(tǒng)壓控振蕩器的電路圖；圖6是包括圖5的電路的多層壓控振蕩器的外部透視圖；圖7是圖6所示的多層壓控振蕩器的變型的外部透視圖；和圖8是圖7所示的多層壓控振蕩器的內(nèi)層的平面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照


根據(jù)本發(fā)明的壓控振蕩器、組合模塊和通信裝置的優(yōu)選實(shí)施例。
第一優(yōu)選實(shí)施例參照圖1，壓控振蕩器21優(yōu)選包括諧振電路2和放大電路3。諧振電路2的諧振頻率根據(jù)施加到控制端子4上的控制電壓Vc而變化。放大電路3根據(jù)諧振電路2的諧振頻率產(chǎn)生信號和放大信號。
參照圖2，壓控振蕩器21的電路2和3通常包括安裝在電路襯底10上或設(shè)置在電路襯底10中的各種電子元件(以下說明)，所述電路襯底通過一體燒制具有印刷在其上的電路圖案或接地電極的多層陶瓷片而制成。在圖2中，電路襯底10包括控制端子4、驅(qū)動電源端子5、輸出端子6、內(nèi)層連接端子7-9，以及接地端子G。電路襯底10還包括布線圖12a-12f和通路孔22。除了上述的元件以外，電路襯底10在其上表面上包括其它布線圖、通路孔以及通孔，這些元件未在圖2中示出。
諧振電路2包括扼流線圈L4、變?nèi)荻O管D1、耦合電容器C9和C10、諧振電容器C11、諧振器SL2以及旁路電容器C12，其中所述諧振器SL2是電感元件。
芯片元件被用于變?nèi)荻O管D1、耦合電容器C9和C10、諧振電容器C11以及旁路電容器C12。這些芯片元件表面安裝到電路襯底10上。扼流線圈L4和諧振器SL2由印刷在絕緣陶瓷片上的電路圖案限定。這些電路圖案設(shè)置在電路襯底10的內(nèi)部。特別地，諧振器SL2由帶狀線或微帶線限定，如圖3所述。
帶狀線被限定為在其上或其下具有相對的接地電極(opposed groundelectrode)的單線，以便信號線和接地電極通過絕緣陶瓷片彼此分開。微帶線被限定為其上具有一個(gè)接地電極并且其下具有另一個(gè)接地電極的單線，以便每個(gè)接地電極通過絕緣陶瓷片與信號線分開。
施加到控制端子4的控制電壓Vc通過扼流線圈L4被供至變?nèi)荻O管D1?？刂贫俗?通過在高頻范圍內(nèi)的高頻旁路電容器C12接地。變?nèi)荻O管D1、諧振電容器C11以及諧振器SL2相對于地并聯(lián)地電連接。注意諧振器SL2的一端接地。
放大電路3包括緩沖放大晶體管Tr1，振蕩晶體管Tr2，偏壓電阻器R1、R2、R3和R4，Colpitts電容器C4、C5、C6和C7，旁路電容器C1和C3，耦合電容器C2，扼流線圈SL1，諧振電容器C8以及諧振電感器SL3。
芯片元件被用于包括緩沖放大晶體管Tr1和振蕩晶體管Tr2的集成電路元件IC，偏壓電阻器R1、R2和R3，Colpitts電容器C4-C7，旁路電容器C1和C3，耦合電容器C2，以及諧振電容器C8。這些芯片元件表面安裝到電路襯底10上。扼流線圈SL1、偏壓電阻器R4以及諧振電感器SL3優(yōu)選由印刷在絕緣陶瓷片上的電路圖案或印刷電阻器限定。這些電路圖案和印刷電阻器設(shè)置在電路襯底10的內(nèi)部。特別地，扼流線圈SL1和諧振電感器SL3由帶狀線或微帶線限定。
諧振電感器SL3和諧振電容器C8共同限定并聯(lián)諧振電路部分。諧振電感器SL3具有在振蕩頻率處與諧振電容器C8產(chǎn)生并聯(lián)諧振的的電感值。以這種方式，從振蕩晶體管Tr2經(jīng)過偏壓電阻器R4到地的阻抗在振蕩頻率處增加。
偏壓電阻器R4規(guī)定施加到振蕩晶體管Tr2的發(fā)射極的DC偏壓。即，發(fā)射極限定電流輸出端子。驅(qū)動電壓Vb通過驅(qū)動電源端子5施加到串聯(lián)連接的緩沖放大晶體管Tr1和振蕩晶體管Tr2上，所述驅(qū)動電源端子5通過高頻范圍內(nèi)的高頻旁路電容器C1接地。
參照圖2和3，偏壓電阻器R3具有電連接到振蕩晶體管Tr2基極的一端，以及通過設(shè)置在電路襯底10中的布線圖12f和通路孔22并進(jìn)一步通過具有電連接到地的一端的諧振電感器SL2而接地的另一端。具有電連接到地的一端的諧振電感器SL2用作高頻范圍(AC范圍)內(nèi)的諧振器，并用作DC范圍中的地。因此，偏壓電阻器R3的將要接地端被連接到諧振器SL2的在DC范圍中用作地的一端，從而該諧振器SL2被用作接地電極。該方法有益地縮短到達(dá)地的線路。
與圖6和7所示的傳統(tǒng)的壓控振蕩器1不同，不必要設(shè)置布線圖12a或通孔11b，這使得諸如偏壓電阻器R1的元件能夠被安裝在電路襯底10的上表面上的區(qū)域S1中，而諧振器SL2能夠被設(shè)置在電路襯底10內(nèi)部的區(qū)域S2中。因此，極大地減小了壓控振蕩器21的尺寸。
而且，電路襯底10表面上的自由空間增加以限定用于諧振器SL2之上或之下的接地電極的空間。結(jié)果，諧振器SL2作為小損耗微帶線被使用，從而極大地改善噪聲特性。
偏壓電阻器R3不允許高頻信號通過，因此，上述的結(jié)構(gòu)不會不利地影響諧振器SL2的固有功能。另外，防止了經(jīng)過諧振器SL2的高頻信號通過偏壓電阻器R3進(jìn)入振蕩晶體管Tr2的基極。
該壓控振蕩器21如下操作限定諧振電路2的變?nèi)荻O管D1的電容根據(jù)控制電壓Vc的值變化；諧振電路2的諧振頻率變化；放大電路3根據(jù)諧振頻率振蕩信號和放大信號；最后，信號通過輸出端子6輸出。
第二優(yōu)選實(shí)施例第二優(yōu)選實(shí)施例將以作為根據(jù)本發(fā)明的通信裝置的移動電話作為例子來說明。
圖4是移動電話120的RF部分的電路方框圖。移動電話120包括天線元件122、雙工器123、發(fā)送隔離器131、發(fā)送放大器132、發(fā)送級間帶通濾波器133、發(fā)送混合器134、接收放大器135、接收級間帶通濾波器136、接收混合器137、壓控振蕩器138以及本地帶通濾波器139。
在移動電話120中，壓控振蕩器138和本地帶通濾波器139集成在作為電路塊的單個(gè)電路襯底上，所述電路塊是組合模塊140。對于壓控振蕩器138，優(yōu)選使用根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的壓控振蕩器21。通過實(shí)施該組合模塊140，移動電話120提高了電特性，變得小型化，并具有極大提高的可靠性。
本發(fā)明參照但并不局限于前述的優(yōu)選實(shí)施例。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以想到各種變型。例如，第一優(yōu)選實(shí)施例描述的偏壓電阻器R3可以是形成在多層產(chǎn)品表面上或內(nèi)部的印刷電阻器。諧振器SL2和諧振電感器SL3可以是片狀線圈。
緩沖放大晶體管Tr1和振蕩晶體管Tr2可以用不同于串連連接的其它方式來互相連接，諧振器SL2和變?nèi)荻O管D1可以串聯(lián)連接。而且，兩個(gè)壓控振蕩器21可以并聯(lián)連接以便它們可以用開關(guān)裝置進(jìn)行切換。
偏壓電阻器R3的將要接地端可以連接到作為DC范圍中的地的諧振器SL2的中點(diǎn)。這也產(chǎn)生與根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例的壓控振蕩器21相同的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明并不局限于上述的優(yōu)選實(shí)施例，在權(quán)利要求所述的范圍內(nèi)可有各種變型。通過適當(dāng)組合在每個(gè)不同優(yōu)選實(shí)施例中公開的技術(shù)特征所獲得的實(shí)施方式也包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種壓控振蕩器，包括諧振電路，所述諧振電路包括具有電連接至地的一端的電感元件；以及放大電路，所述放大電路包括晶體管和電阻器；其中電阻器具有電連接到晶體管基極的一端和通過電感元件電連接到地的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電感元件包括微帶線和帶狀線中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電感元件是片狀線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述放大電路包括緩沖放大晶體管、振蕩晶體管、偏壓電阻器、考畢子電容器、旁路電容器、耦合電容器、扼流線圈、諧振電容器以及諧振電感器。
5.一種包括電路襯底的組合模塊，所述電路襯底包括第一電路塊和第二電路塊，其中第一電路塊是如權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器。
6.一種通信裝置，包括如權(quán)利要求1所述的壓控振蕩器。
7.一種通信裝置，包括如權(quán)利要求5所述的組合模塊。
8.一種壓控振蕩器，包括電路襯底，所述電路襯底包括多個(gè)絕緣層和多個(gè)電極的層壓；諧振電路，所述諧振電路包括具有電連接至地的一端的電感元件；以及放大電路，所述放大電路包括晶體管和電阻器；其中晶體管和電阻器中的至少一個(gè)安裝到電路襯底上；以及電阻器具有電連接到晶體管基極的一端和通過電感元件電連接到地的另一端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電感元件包括微帶線和帶狀線中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述電感元件是片狀線圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓控振蕩器，其特征在于，所述放大電路包括緩沖放大晶體管、振蕩晶體管、偏壓電阻器、考畢子電容器、旁路電容器、耦合電容器、扼流線圈、諧振電容器以及諧振電感器。
12.一種包括電路襯底的組合模塊，所述電路襯底包括第一電路塊和第二電路塊，其中第一電路塊是如權(quán)利要求8所述的壓控振蕩器。
13.一種通信裝置，包括如權(quán)利要求8所述的壓控振蕩器。
14.一種通信裝置，包括如權(quán)利要求12所述的組合模塊。
全文摘要
一種諧振電路，包括扼流線圈、變?nèi)荻O管、耦合電容器、諧振電容器、限定電感元件的諧振器以及旁路電容器。放大電路包括緩沖放大晶體管、振蕩晶體管、偏壓電阻器、Colpitts電容器、旁路電容器、耦合電容器、扼流線圈、諧振電容器以及諧振電感器。偏壓電阻器具有電連接到振蕩晶體管基極的一端和通過具有電接地的一端的諧振電感器而電連接到地的另一端。
文檔編號H03B5/18GK1520026SQ200310124840
公開日2004年8月11日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月31日
發(fā)明者荒俁智英, 大江修 申請人:株式會社村田制作所