電感增強(qiáng)型旋轉(zhuǎn)行波振蕩電路和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了多個(gè)電感增強(qiáng)的交錯(cuò)旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWOs)。部分傳輸線導(dǎo)線的長(zhǎng)度增加并且平行布線。由于在這些部分導(dǎo)線中的電流以相同的方向流動(dòng)，這些電感器的電感增大。通過(guò)控制這些區(qū)域的傳輸線導(dǎo)線的長(zhǎng)度，與在振蕩器中的電流在相反的方向流動(dòng)的長(zhǎng)度，所述振蕩器的整體阻抗能夠增加。增加的阻抗導(dǎo)致了更低的功耗和振蕩器更低的相位噪聲。此外，交錯(cuò)的振蕩器彼此相位鎖定。
【專利說(shuō)明】電感增強(qiáng)型旋轉(zhuǎn)行波振蕩電路和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)行波振蕩器，更具體地，涉及一種電感增強(qiáng)的種振蕩器的。此外，本發(fā)明還涉及一種改進(jìn)的電感器。
【背景技術(shù)】
[0002]美國(guó)專利6556089描述了 一種旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWO)，在此通過(guò)將其作為整體參考并入。圖1表示該振蕩器的通常布置，它包括一對(duì)導(dǎo)線作為傳輸線，奇數(shù)數(shù)目的相位反轉(zhuǎn)的元件，如分頻器，連接到所述導(dǎo)線，和多個(gè)再生元件。如圖1所示，傳輸線包括導(dǎo)線15a、15b以及一個(gè)分頻器19，需要奇數(shù)數(shù)目的分頻器以保持傳輸線上的振蕩器。圖1還示出了多個(gè)再生元件21，連接在沿著傳輸線的并處于線路上的導(dǎo)線15a和15b之間的空間隔離的位置。再生元件在線路上建立行波，并通過(guò)向線路提供能量以彌補(bǔ)小的損耗從而維持著波。
[0003]圖2表示一個(gè)再生元件的一個(gè)實(shí)施例，一對(duì)跨接耦合的CMOS反相器。每個(gè)反相器的P溝道晶體管連接在第一電位Vdd和傳輸線的一個(gè)導(dǎo)線之間。每個(gè)反相器的η溝道晶體管連接在傳輸線的同一個(gè)導(dǎo)線和第二電位VSS之間。在各個(gè)反相器中，兩個(gè)晶體管的柵極的輸入是傳輸線的另一導(dǎo)線，從而跨接耦合反相器。當(dāng)波傳輸經(jīng)過(guò)它們，跨接耦合的反相器進(jìn)行切換，供給波以能量從而保持其振幅。只要再生元件呈現(xiàn)負(fù)電阻，它就可以執(zhí)行啟動(dòng)和維持線路上的行波的功能。例如，美國(guó)專利7545225的再生裝置可以執(zhí)行所需的功能。
[0004]圖3表示一個(gè)將再生元件連接到線路的一種方法。這樣的連接偏置波的旋轉(zhuǎn)方向，由于波先到達(dá)該反相器的柵極，在到達(dá)它們的漏極之前，如美國(guó)專利7218180所描述的，在此通過(guò)將其作為整體參考并入。這使得跨接耦合的反相器得到它們進(jìn)行切換所需要的時(shí)間，正當(dāng)波到達(dá)它們的輸出時(shí)。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)是精心時(shí)控的，再生元件不會(huì)明顯干擾振蕩器的周期，由此導(dǎo)致低的相位噪聲。
[0005]圖4表示一個(gè)折疊的旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘，它是專利7218180中有所描述。折疊旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘具有六個(gè)折疊和一個(gè)分頻器。如專利7218180所描述的，折疊具有提供連接到再生元件以在特定方向上偏置波的便利的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]圖5在細(xì)節(jié)上表示到折疊線上的再生元件的連接，以使行波被偏置可以在一個(gè)特定的方向行進(jìn)。請(qǐng)注意，波到達(dá)柵極之后到達(dá)反相器的漏極的時(shí)間是由折疊的長(zhǎng)度確定。在所示的插入86，波先到達(dá)位置100，逆變器94的柵極上，在它到達(dá)位置102，逆變器94的漏極之前。因此，這種布置允許調(diào)整折疊的長(zhǎng)度、反相器延遲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是一種交錯(cuò)的旋轉(zhuǎn)行波振蕩器。交錯(cuò)的振蕩器包括第一旋轉(zhuǎn)行波振蕩器和第二旋轉(zhuǎn)行波振蕩器。第一旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWO)包括第一對(duì)導(dǎo)線和第一分頻器，其中第一對(duì)導(dǎo)線與第一分頻器連接以形成第一閉合回路。第二旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTffO)包括第二對(duì)導(dǎo)線和第二分頻器，其中第二對(duì)導(dǎo)線與第二分頻器連接以形成第二閉合回路。第二閉合回路與第一閉合回路占有近似相同的物理區(qū)域；第一和第二分頻器的導(dǎo)線空間上隔開(kāi)，并在一個(gè)足夠的長(zhǎng)度上相互平行，因而該分頻器的電感增大。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，操作振蕩器所需要的功率減小。
[0009]另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，相位噪聲得到改善。
[0010]再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，交錯(cuò)的振蕩器是自然鎖相。
[0011]再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，多個(gè)振蕩器需要的面積不與單個(gè)振蕩器的需求實(shí)質(zhì)性的增加。
[0012]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0013]參照下面的描述、附及的權(quán)利要求以及相應(yīng)的附圖，將會(huì)更好的理解本發(fā)明的這些以及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
[0014]圖1示出一個(gè)旋轉(zhuǎn)行波振蕩器的總體布置；
[0015]圖2示出一對(duì)跨接耦合的反相器的再生裝置的實(shí)施例，即；
[0016]圖3示出將再生裝置連到線路上的一種方式；
[0017]圖4示出如在美國(guó)專利7218180中描述的折疊旋轉(zhuǎn)時(shí)鐘；
[0018]圖5示出更詳細(xì)的折疊線路上的一個(gè)再生元件的連接，將波偏置以使其在一個(gè)特定的方向行進(jìn)；
[0019]圖6示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例；
[0020]圖7示出了本發(fā)明第二實(shí)施例；
[0021 ]圖8示出圖6的實(shí)施例的橫截面；
[0022]圖9示出在圖7的實(shí)施例的橫截面；
[0023]圖10示出了圖6的實(shí)施例中代表性的再生元件的放置；
[0024]圖11示出了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，其中第一或第二實(shí)施例的傳輸線形成一個(gè)閉環(huán)；
[0025]圖12示出傳輸線的一部分的透視圖；
[0026]圖13示出傳輸線的一部分的透視圖；
[0027]圖14示出一種替代的RTWO裝置，其包括一對(duì)交錯(cuò)的RTWO ；
[0028]圖15A示出了在導(dǎo)線Ap、An，為清楚起見(jiàn)表示為零厚度的線，對(duì)該RTWO對(duì)中的第一個(gè) RTWO ；
[0029]圖15B示出了導(dǎo)線Bp、Bn，表示為零厚度的線，對(duì)該RTWO對(duì)中的第二個(gè)RTWO ;
[0030]圖16A示出了跨接區(qū)域中的振蕩器的導(dǎo)線的放置；
[0031]圖16B示出了放置相鄰導(dǎo)線的一種方式；
[0032]圖16C示出了放置相鄰導(dǎo)線的第二方式。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖6不出了本發(fā)明的實(shí)施例200。在本實(shí)施例中，一個(gè)旋轉(zhuǎn)行波振蕩器的一對(duì)傳輸線導(dǎo)線的一部分202承載著行波。電流Ia在導(dǎo)線A202中流動(dòng)，電流Ib的另一導(dǎo)線B204中流動(dòng)。電壓Vab206存在于兩個(gè)導(dǎo)線之間，其中假定導(dǎo)線A在傳輸線的上部208為更高電勢(shì)，導(dǎo)線B在傳輸線的中部210為更高電勢(shì)，并且導(dǎo)線A在底部212為更高電勢(shì)。因此，所描述的傳輸線包括兩個(gè)分頻器。一跨接(cross-over) 214逆轉(zhuǎn)段208和段210之間的波的極性，另一跨接216逆轉(zhuǎn)段210和段212之間的波的極性。不同于美國(guó)專利6556089所提出的減少導(dǎo)線相互之間的跨接的耦合，本發(fā)明的分頻器試圖最大化導(dǎo)線之間的耦合，這樣以使分頻器構(gòu)成的傳輸線長(zhǎng)度的主要部分。事實(shí)上，在本發(fā)明中，目的是使在橫向路徑的長(zhǎng)度W220相比縱向路徑的長(zhǎng)度L222要更長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中，W/L比值約為3。然而，這個(gè)比例是選取的以實(shí)現(xiàn)所需的阻抗和再生元件的柵極偏置時(shí)延的設(shè)計(jì)參數(shù)。形成具有水平和縱向路徑的循環(huán)的一個(gè)好處是，其更緊湊，傳輸線路的顯著較長(zhǎng)的長(zhǎng)度可以匹配較小的區(qū)域。
[0034] 圖6所示的實(shí)施例的一個(gè)重要的特性是,區(qū)域224的磁通量Φ是圖5所示的折疊的區(qū)域85的4倍。其原因是，區(qū)域周圍的電流是兩倍大，具有添加在分段208和212的相鄰的水平導(dǎo)線的大致相等的電流Ia和IB。因此，本實(shí)施例中導(dǎo)線的電感增加了 4倍。
[0035]增加傳輸線的電感導(dǎo)致傳輸線的阻抗增加，根據(jù)關(guān)系式Zfl =SJc,其中，L是每
單位長(zhǎng)度的微分電感，C是傳輸線的單位長(zhǎng)度的微分電容。例如，將電感增加四倍，并保持電容不變，由兩個(gè)因素增加了阻抗。傳輸線的較高的阻抗有一些非常積極的影響。一個(gè)好處是，線路上的波的功率減少了二分之一，因?yàn)閷?duì)于導(dǎo)線之間一個(gè)給定的差分電壓只需要一半的電流。另一個(gè)效果是，相位噪聲改善了約3dB,這相當(dāng)于兩倍的改進(jìn)。相位噪聲的改善源于Q因子(Q= ?L/R)的改進(jìn)。具體而言，由于電感的增強(qiáng)，單位長(zhǎng)度的電感增加大約4倍，但傳輸線的串聯(lián)電阻增加一倍。這將導(dǎo)致Q因子變?yōu)?倍，并因此降低了相位噪聲。如果一個(gè)振蕩器品質(zhì)因數(shù)可以被定義為功率和相位噪聲的乘積，那么圖5所示實(shí)施例的品質(zhì)因數(shù)的改變?yōu)榇蠹s4倍，大致與電感增加的程度相同。
[0036]圖8示出圖6的實(shí)施例的橫截面400。表明了導(dǎo)線A402和B404通過(guò)任意方便的和適宜的絕緣體408從接地平面406分離，依據(jù)該傳輸線通過(guò)印刷電路板還是集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0037]圖7示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例300。在本實(shí)施例中，導(dǎo)線A和B的橫向路徑導(dǎo)線堆疊在彼此的頂部，一個(gè)分頻器由頂部金屬和底部金屬之間的一個(gè)或多個(gè)引線或通道324、326實(shí)現(xiàn)。因此，導(dǎo)線中電流Ia在其左側(cè)的在段308中具有電流Ib的導(dǎo)線的下面流動(dòng)，導(dǎo)線中電流Ia在其右側(cè)的則在段310中具有電流Ib的導(dǎo)線的上面流動(dòng)。
[0038]圖9示出圖7的實(shí)施例的橫截面。在本實(shí)施例中，左側(cè)的導(dǎo)線A設(shè)置在絕緣體之上，而絕緣體依次布置在導(dǎo)線B之上。右側(cè)的導(dǎo)線B以相似的方式設(shè)置在導(dǎo)線A上。在這兩種情況下，導(dǎo)線通過(guò)適宜的絕緣體與接地平面絕緣。
[0039]圖1OA示出圖6的實(shí)施例的代表性的再生元件的放置。正如圖中清晰的表明，再生元件602、604可以方便地設(shè)置在導(dǎo)線A202和導(dǎo)線B204之間，使得在傳輸線上行進(jìn)的波傾向于在一個(gè)特定的方向行進(jìn)。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以選擇橫向?qū)Ь€的長(zhǎng)度L以匹配再生元件的各種實(shí)現(xiàn)的傳播延遲。例如，眾所周知，P型晶體管比η-型晶體管慢。因此，如果再生元件通過(guò)η型器件實(shí)現(xiàn)，如MOS或雙極性晶體管，橫向?qū)Ь€的長(zhǎng)度可以更小(圖1OA中的L小于圖1OB中的L’)，相比于如果采用P型器件。圖1OA示出了再生元件是η型器件的情況，它需要更少的時(shí)間。圖1OB示出了再生元件702、704是P型器件的情況，它需要相對(duì)更多的時(shí)間。
[0040]在每一個(gè)實(shí)施例中，截面的縱向路徑相比于橫向路徑具有不同的間距。如果傳輸線的構(gòu)造是相同的，這使得縱向路徑的Ztl不同于橫向路徑，引起在不匹配點(diǎn)的反射。令電感之間的關(guān)系為L(zhǎng)h = nLv (其中η約等于4，由于其增強(qiáng))，電容之間的關(guān)系為Q1 = mCv(其中m〈l，由于相對(duì)距離)，這里的下標(biāo)h是指橫向路徑，下標(biāo)V指縱向路徑。然后，阻抗之間的關(guān)系是^，表明當(dāng)m與η不同的時(shí)候出現(xiàn)的明顯的不匹配。為糾正不匹配，
電容之間的關(guān)系必須轉(zhuǎn)變，以使Ch比Cv約大η倍。為實(shí)現(xiàn)此的一種方法是通過(guò)增加橫向路徑的寬度來(lái)增加Ch。另一種方法是將寬度減小，從而減小縱向路徑的Cv值。當(dāng)然，可以同時(shí)做這兩種變化。
[0041]圖11示出本發(fā)明的另一實(shí)施例800。在本實(shí)施例中，頂部和底部的金屬路徑具有與圖6或圖7中的相似的圖案，但縱向一側(cè)被改變，以使金屬路徑貫穿一個(gè)閉合回路，如所示的圓環(huán)802。這種結(jié)構(gòu)允許電路位于或靠近閉合環(huán)路的中心，以訪問(wèn)旋轉(zhuǎn)振蕩器的更多的相位引線，而很少或沒(méi)有歪斜，相對(duì)于振蕩器的其它布置。訪問(wèn)更多的相位引線使得電路有效地以更高的速度運(yùn)行，與其它電路的運(yùn)行相比，如只有兩相。例如，具有N個(gè)可訪問(wèn)的相位引線的工作在頻率f的時(shí)鐘允許電路有效地工作的N*f。
[0042]圖12示出傳輸線的一個(gè)部分的透視圖，其中金屬路徑中的一個(gè)與其它金屬路徑重疊。重要的是，重疊部分的寬度大于位于重疊部分的適當(dāng)角度處的部分的寬度。
[0043]圖13示出傳輸線的一個(gè)部分的透視圖，其中一個(gè)或多個(gè)引線1024、1026將頂部金屬路徑連接到底部金屬路徑。再一次，重疊部分的寬度大于位于重疊部分的適當(dāng)角度處的部分的寬度。
[0044]多個(gè)振蕩器
[0045]根據(jù)圖14，多個(gè)RTWO可能會(huì)占用基本相同的面積。在該圖中，兩個(gè)振蕩器都有自己的導(dǎo)線，其布置使得每個(gè)振蕩器的一個(gè)導(dǎo)線的長(zhǎng)度方向平行走線，并位于另一個(gè)振蕩器的兩個(gè)導(dǎo)線的長(zhǎng)度方向之間。在這種布置中，振蕩器被稱為互相“交錯(cuò)的”。其它物理布置也是可能的，只要每個(gè)振蕩器的導(dǎo)線隔離一定的預(yù)定的距離布線，并在緊密靠近，使得它們共享由每個(gè)振動(dòng)器產(chǎn)生的電磁(EM)場(chǎng)。值得注意的是，圖14沒(méi)有按比例繪制，并不描述導(dǎo)線的長(zhǎng)度，而只描述兩個(gè)振蕩器的交錯(cuò)。圖15A示出了圖14的兩個(gè)振蕩器的第一 RTW0，為了清楚起見(jiàn)其導(dǎo)線Apl046、Anl042被表示為零厚度的線。圖15B示出了圖14的兩個(gè)振動(dòng)器的第二 RTW0，其導(dǎo)線Bpl048、Bnl044也表示為零厚度的線。在圖14的跨接區(qū)域1041，導(dǎo)線Ap和Bp具有連接它們與Ap，和Bp，的路徑，導(dǎo)線An和Bn具有連接它們與An，和Bn，的路徑。
[0046]圖16A示出了兩個(gè)振蕩器在跨接區(qū)域1041的導(dǎo)線的一個(gè)新的配置。在圖16中，Ap 1046導(dǎo)線和Anl042導(dǎo)線走線與Bpl048導(dǎo)線和Bnl044導(dǎo)線平行。在圖16中，跨接區(qū)域中的導(dǎo)線包含整個(gè)振蕩器的主要的導(dǎo)線長(zhǎng)度，這樣跨接區(qū)域中的導(dǎo)線的耦合最大化，類似于圖6和圖7所示的。導(dǎo)線中的電流以相同方向流動(dòng)，所產(chǎn)生的磁通量連接導(dǎo)線，增加其電感。
[0047]圖14、圖15A和圖15B示出了作為零厚度傳輸線的導(dǎo)線，為清楚起見(jiàn)，但是，在實(shí)踐中，一個(gè)導(dǎo)線具有一定的物理寬度w和深度d。圖16B和圖16C表明了如何布置物理上的導(dǎo)線的截面圖A-A。在圖16B中，Bp物理上的導(dǎo)線1048被堆疊在Bn導(dǎo)線1044，Ap物理上的導(dǎo)線1046堆疊在An物理上的導(dǎo)線1042，每一對(duì)堆疊在一個(gè)接地平面1082上。另外，Bp導(dǎo)線1048和Bn導(dǎo)線1044在側(cè)面上與Ap導(dǎo)線1046和An導(dǎo)線1042接近。如圖16C所示，導(dǎo)線1042、1044、1046、1048在側(cè)面上均彼此接近，并堆疊在一個(gè)接地平面1082上。
[0048]如上所述，對(duì)于電感增強(qiáng)發(fā)生，振蕩器的跨接區(qū)域的導(dǎo)線的電流必須在相同的方向，這要求該振蕩器相互之間進(jìn)行相位鎖定。相位鎖定自然發(fā)生，因?yàn)槊總€(gè)振蕩器受到其它振蕩器的自然的影響，通過(guò)其產(chǎn)生的磁場(chǎng)。在相位鎖定和每個(gè)振蕩器具有沿逆時(shí)針?lè)较騻鬏數(shù)牟ǖ那疤嵯拢a(chǎn)生如下的電壓差。
[0049]Nkn = -VAp (Ia)
[0050]Ytm, = -VAp，(Ib)
[0051]VBn = -Vbp(Ic)
[0052]VBn，= -VBp，(Id)
[0053]另外，對(duì)每個(gè)振蕩器，隨著電壓波沿著一對(duì)導(dǎo)線行進(jìn)，其波前也沿著導(dǎo)線產(chǎn)生電壓差，因?yàn)椴ǜ淖儗?dǎo)線之間的電壓。沿每個(gè)導(dǎo)線的長(zhǎng)度方向的電壓差為:
[0054]Vv = VAp+Λ VA ⑵
[0055]VBp, = VBp+AVB (3)
[0056]其中Λ VA是沿Ap導(dǎo)線的電壓差，Λ VB是沿BP導(dǎo)線的電壓差。合成由式⑴與式(2)和(3)表示的導(dǎo)線之間的電壓差，則給出:
[0057]Ykn, = Vto-AVA (4)
[0058]VBn, = Ven-AVB (5)
[0059]其為表示橫跨導(dǎo)線An和Bn上的電壓差的等式。
[0060]等式⑵、(3)、(4)和(5)表明
[0061 ] Vap’ >VAp, VAn>VAn’，V >V VB?>VBn> (6)
[0062]因此，電流從Vv到VAp，從Vah到VAn，，從VBp，到VBp，從VBn到VBn，，也就是說(shuō)，所有電流流在相同的方向，如圖16A所示。
[0063]如前所述，將導(dǎo)線如圖16B和16C所示的定位于彼此相鄰會(huì)增大電感，但增加的量是實(shí)際的導(dǎo)線幾何形狀的強(qiáng)函數(shù)，如圖16B所述的w和d。增加的范圍可以從大約
L= 到大約L蘭LtjN,任何數(shù)目的振蕩器N可以以這種方式交錯(cuò)。正如該方程所表
明，交錯(cuò)振蕩器的數(shù)量越大，增加的電感越大。
[0064]這里描述的電感的增加導(dǎo)致一個(gè)重要的有益的作用-它降低了振蕩器的功耗。其原因是，每個(gè)振蕩器的導(dǎo)線的電感值L的增加導(dǎo)致傳輸在每一個(gè)振蕩器的導(dǎo)線之間的波行
所遇到的阻抗Z更大，因?yàn)檩^高的阻抗降低了每個(gè)振蕩器的電流，從而降低了每個(gè)振蕩器的功耗，因?yàn)镻~V2/Z，其中V是每個(gè)振蕩器上傳輸?shù)碾妷翰ǖ姆?，Z是增大的阻抗。
[0065]然而，除了降低功耗，還發(fā)生另一個(gè)效應(yīng)。每個(gè)振蕩器具有較低的相位噪聲，因?yàn)槊總€(gè)振蕩器通過(guò)一個(gè)小的阻抗耦合到其它，也就是上面描述的感應(yīng)耦合的阻抗。在RTWO間的耦合阻抗的情況下，該阻抗被有效地吸收到每個(gè)RTWO阻抗中，使的耦合阻抗幾乎為零。這是非?？扇〉模?yàn)檩^小的耦合阻抗導(dǎo)致每一個(gè)振蕩器更大的相位噪聲的減少，每個(gè)振蕩器在穩(wěn)定其它振蕩器的影響更大。如果耦合阻抗為零，那么每個(gè)振蕩器將實(shí)現(xiàn)3dB的相位噪聲的減少。因此，本文所述的設(shè)計(jì)達(dá)到了此限制。作為替代方案，而不是完全依靠自然的感應(yīng)耦合，設(shè)計(jì)者可以通過(guò)加入電或金屬連接促進(jìn)耦合，如振蕩器之間的通孔。
[0066]因此，如上所述安排多個(gè)振蕩器實(shí)現(xiàn)了若干理想的結(jié)果，(a)振蕩器相互之間成為自然相位鎖定；(b)振蕩器具有更低的功耗，(C)振蕩器具有降低的相位噪聲；以及(d)多個(gè)振蕩器不占用比一個(gè)振蕩器更多的區(qū)域。雖然本發(fā)明已經(jīng)相當(dāng)詳細(xì)地描述，結(jié)合參照某些優(yōu)選的方案，其它形式也是可能的。例如，在高頻率下，避免會(huì)導(dǎo)致反射的傳輸瑕疵是很重要的。一種瑕疵會(huì)出現(xiàn)在改變方向的金屬路徑的直角處。在這些轉(zhuǎn)角處的金屬路徑的寬
度增大^/1，這改變了金屬路徑的阻抗。一個(gè)更好的改變方向的方法是將直角改成圓角，或 兩個(gè)45度的轉(zhuǎn)彎。另一種方法是，在轉(zhuǎn)角處移去金屬路徑的一部分，使得距離與路徑的其余部分是一樣的。在圖12和13中，拐角906、1006的一部分被去除以保持阻抗在方向的變化上的相對(duì)穩(wěn)定。因此，所附及的權(quán)利要求的精神和范圍不應(yīng)當(dāng)限于本文包含的對(duì)優(yōu)選方案的描述。
【權(quán)利要求】
1.一種交錯(cuò)旋轉(zhuǎn)行波振蕩器，包括: 第一旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWO)包括第一對(duì)導(dǎo)線和第一分頻器，所述第一對(duì)導(dǎo)線與第一分頻器連接以形成第一閉合回路； 第二旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWO)包括第二對(duì)導(dǎo)線和第二分頻器，所述第二對(duì)導(dǎo)線與第二分頻器連接以形成第二閉合回路； 所述第二閉合回路與所述第一閉合回路占有近似相同的物理區(qū)域； 所述第一和第二分頻器的導(dǎo)線空間上隔開(kāi)，并在一個(gè)足夠的長(zhǎng)度上相互平行，使得所述分頻器的電感增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交錯(cuò)振蕩器，其中，所述第一對(duì)導(dǎo)線的第一導(dǎo)線和第二對(duì)導(dǎo)線的第一導(dǎo)線是直接相鄰，所述第一對(duì)導(dǎo)線的第二導(dǎo)線和第二對(duì)導(dǎo)線的第二導(dǎo)線是直接相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的交錯(cuò)振蕩器，其中，任何在所述分頻器的平行導(dǎo)線中流過(guò)的電流以相同的方向流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的交錯(cuò)振蕩器，其中，所述第一分頻器的導(dǎo)線互相堆疊，并一起布置在一個(gè)接地平面上；所述第二分頻器的導(dǎo)線互相堆疊，并一起布置在一個(gè)接地平面上；所述第一分頻器的導(dǎo)線和所述第二分頻器的導(dǎo)線在橫向上彼此相鄰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一所述的交錯(cuò)振蕩器，其中所述第一和第二分頻器的導(dǎo)線被布置在一個(gè)接地平面，并且橫向上彼此相鄰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的交錯(cuò)振蕩器，其中第一和第二RTWO通過(guò)一個(gè)阻抗被互相耦合，使得每個(gè)RTWO具有降低了的相位噪聲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交錯(cuò)振蕩器，其特征在于，耦合阻抗是電感性的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交錯(cuò)振蕩器，其特征在于，耦合阻抗是電阻性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的交錯(cuò)振蕩器，其中第一和第二RTWO通過(guò)一個(gè)阻抗被互相耦合，使得每一個(gè)RTWO與另一個(gè)RTWO之間相位鎖定。
10.一種集成電路，包括: 第一旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWO)，包括第一對(duì)導(dǎo)線和第一分頻器，所述第一對(duì)導(dǎo)線與第一分頻器連接以形成第一閉合回路； 第二旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWO)，包括第二對(duì)導(dǎo)線和第二分頻器，所述第二對(duì)導(dǎo)線與第二分頻器連接以形成第二閉合回路； 所述第二閉合回路與所述第一閉合回路占有近似相同的物理區(qū)域； 所述第一和第二對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行交錯(cuò)，使得它們共享由彼此產(chǎn)生的電磁(EM)場(chǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的集成電路，所述第一對(duì)導(dǎo)線的第一導(dǎo)線和第二對(duì)導(dǎo)線的第一導(dǎo)線是直接相鄰，所述第一對(duì)導(dǎo)線的第二導(dǎo)線和第二對(duì)導(dǎo)線的第二導(dǎo)線是直接相鄰。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成電路，其特征在于，所述第二對(duì)導(dǎo)線的第一導(dǎo)線段和所述第一對(duì)導(dǎo)線之間的第一閉合回路的一部分并聯(lián)，并且其中所述第一對(duì)導(dǎo)線的第一導(dǎo)線與第二對(duì)導(dǎo)線中的第二閉合回路的一部分平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12任一所述的集成電路，其特征在于，所述第一分頻器的第一導(dǎo)線與第二分頻器的第一導(dǎo)線平行布線，所述第一分頻器的第二導(dǎo)線與第二分頻器的第二導(dǎo)線平行布線，所述第一分頻器的第一和第二導(dǎo)線與所述第二分頻器的第一和第二導(dǎo)線中的電流以相同的方向流動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成電路，其中，所述第一分頻器的第一和第二導(dǎo)線互相堆疊，并一起布置在一個(gè)接地平面上；所述第二分頻器的第一和第二導(dǎo)線互相堆疊，并一起布置在一個(gè)接地平面上；所述第一分頻器的第一和第二導(dǎo)線和所述第二分頻器的第一和第二導(dǎo)線在橫向上彼此相鄰。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成電路，其中所述第一分頻器的第一導(dǎo)線設(shè)置在所述第二分頻器的第一和第二導(dǎo)線之間 并與之橫向相鄰，所述第二分頻器的第一導(dǎo)線設(shè)置在所述第一分頻器的第一和第二導(dǎo)線之間并與之橫向相鄰，所述第一分頻器的第一和第二導(dǎo)線與所述第二分頻器的第一和第二導(dǎo)線被布置在一個(gè)接地平面上。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一所述的集成電路，其中所述第一和第二RTWO通過(guò)一個(gè)阻抗互相耦合。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的集成電路，其中，所述耦合阻抗是電感性的。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的集成電路，其中，所述耦合阻抗是電阻性。
19.一種生成多個(gè)行波的方法，包括: 使用第一旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWO)生成第一行波，所述第一 RTWO包括第一對(duì)導(dǎo)線和第一分頻器，所述第一對(duì)導(dǎo)線與第一分頻器連接以形成第一閉合回路； 使用第二旋轉(zhuǎn)行波振蕩器(RTWO)生成第二行波，所述第二 RTWO包括第二對(duì)導(dǎo)線和第二分頻器，所述第二對(duì)導(dǎo)線與第二分頻器連接以形成第二閉合回路； 所述第二閉合回路與所述第一閉合回路占有近似相同的物理區(qū)域； 所述第一和第二對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行交錯(cuò)，使得它們共享由彼此產(chǎn)生的電磁(EM)場(chǎng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中產(chǎn)生第一和第二行波的方法包括相位鎖定第一和第二 RTWO。
【文檔編號(hào)】H03B5/18GK103947104SQ201280055774
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月31日
【發(fā)明者】A·馬特喬夫斯基, S·貝庫(kù)埃, A·法姆 申請(qǐng)人:美國(guó)亞德諾半導(dǎo)體公司