CN102904569B - 具有环形谐振电路的振荡器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于固态振荡器以及相关的谐振电路(122、200、322、400)的系统和装置。一种示例性的振荡器系统(100、300)包括具有放大器输入(114、312)和放大器输出(116、316)的放大器(120、320)以及耦合于放大器输出与放大器输入之间的谐振电路(122、200、322、400)。在示例性的实施例中，谐振电路(122、200、322、400)包括基本上对称的并且包含一对弓形电感元件(208、210、408、410)的环形谐振结构(202、402)。根据一种或多种实施例，谐振电路(122、200、322、400)包括为提高谐振电路的品质因数而借助于空气隙(224、226、424、426)与环形谐振结构(202、402)电容耦合的附加的电感元件(204、206、404、406)。

Description

具有环形谐振电路的振荡器系统

技术领域

在此所描述的主题的实施例一般地涉及电子电路，并且更特别地，主题的实施例涉及用于微波振荡器的谐振电路。

背景技术

磁控管通常被用来在微波炉或其他微波应用中生成微波。虽然磁控管很适合于这种用途，但是它们典型地需要相对高电压的电源(例如，4千伏或更大)用于工作。此外，某些磁控管的寿命可能受限，或者磁控管可能另外随着工作时间的延长而易受输出功率的降低所影响。

附图说明

结合附图来考虑具体实施方式和权利要求书可以更全面地理解主题，其中在全部附图中同样的参考数字指示相似的元件。

图1是根据本发明的一种实施例的示例性振荡器系统的框图；

图2是根据本发明的一种实施例的适合在图1的振荡器系统中使用的示例性谐振电路的顶视图；

图3是根据本发明的一种实施例的适合使用图2的谐振电路的另一种示例性振荡器系统的框图；

图4是适合在图1的振荡器系统或图2的振荡器系统中使用的谐振电路的另一种示例性实施例的顶视图。

具体实施方式

以下的具体实施方式在本质上只是说明性的并且并非旨在限制主题的实施例或者此类实施例的应用和使用。如同在此所使用的，词语“示例性的”意思是“用作实例、示例或例证”。在此作为示例来描述的任何实现方式并不一定要看作是比其他实现方式优选的或有优势的。而且，并不是要限制于在前面的技术领域、发明背景或下面的具体实施方式中所给出的任何明示或暗示的理论。

在此所描述的主题的实施例涉及用于微波应用的固态振荡器系统。如同以下将更详细地描述的，示例性的振荡器系统使用在反馈路径中具有谐振电路的放大器来实现。谐振电路包括彼此相对以提供环形结构的一对弓形的(或弯曲的)电感元件。如同在此所使用的，“环形结构”应当理解为指的是具有空心的内部的环形结构，但是环形结构不需要是完全圆形的。在示例性的实施例中，弓形电感元件具有基本上相同的且互补的形状和/或尺寸，并且在它们的相对端彼此电容耦合。根据一种或多种实施例，矩形电感元件被形成于弓形电感元件附近并且与相应的弓形电感元件间隔开，使得矩形电感元件借助于由矩形电感元件与弓形电感元件之间的空气隙所引入的间隙电容与弓形电感元件电容耦合。虽然主题在此针对微波频率应用来描述，但是主题并不是要限制于任意特定的频率范围。

图1示出了适合在微波炉150中使用的振荡器系统100的一种示例性实施例。振荡器系统100包括但不限于：振荡器装置102、频率调谐电路104、偏置电路106、输出阻抗匹配电路108和输出接口110。在一种示例性的实施例中，振荡器系统100的元件被配置用于在输出接口110产生具有在微波频率范围内的频率(例如，2.45GHz)的具有大约100瓦或更大的输出功率的振荡电信号。应当理解，图1是振荡器系统100的简化表示以为了解释以及便于描述，并且实际的实施例可以包括其他的器件和零件以提供附加的功能和特征，和/或振荡器系统100可以是更大的电系统的一部分，这是本领域技术人员应当理解的。

在一种示例性的实施例中，振荡器装置102包括放大器装置120、谐振电路122、放大器输入阻抗匹配电路124和放大器输出阻抗匹配电路126。谐振电路122耦合于放大器装置120的输出节点116与放大器装置120的输入节点114之间，以提供促使由放大器装置120所产生的放大电信号在谐振电路122的振荡频率下或附近振荡的谐振反馈回路。如以下更详细地描述的，在一种示例性的实施例中，谐振电路122被配置用于提供2.45GHz的谐振频率，或者换言之，谐振电路122在2.45GHz下谐振，使得在放大器输出116处由放大器装置120产生的放大电信号在2.45GHz下或附近振荡。应当指出，实际上，谐振电路122的实施例可以被配置为在不同的频率下谐振以适应使用振荡器系统100的特定应用的需要。

在图1所示的实施例中，放大器装置120被实现为具有与放大器输入节点114耦合的输入端(或控制端)以及与放大器输出节点116耦合的输出端的晶体管130。在所示的实施例中，晶体管130被实现为具有与放大器输入节点114连接的栅极端、与放大器输出节点116连接的漏极端以及与被配置用于接收用于振荡器系统100的地参考电压的节点142连接的源极端的N型场效应晶体管(FET)。在一种示例性的实施例中，晶体管130被实现为横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管。但是，应当指出，晶体管130并不要限制于任意特定的半导体技术，并且在其他的实施例中，晶体管130可以被实现为氮化镓(GaN)晶体管、MOSFET晶体管、双极结晶体管(BJT)，或者使用另外的半导体技术的晶体管。此外，在其他的实施例中，放大器装置120可以使用任意适合的放大器拓扑来实现，和/或放大器装置120可以包括多个晶体管。

在一种实施例中，频率调谐电路104一般地代表被配置用于调整由振荡器系统100产生的振荡电信号的振荡频率的电容元件、电感元件和/或电阻元件。在一种示例性的实施例中，频率调谐电路104被耦合于地参考电压节点142与振荡器装置102的输入节点112之间。偏置电路106一般地代表耦合于放大器装置120与被配置用于接收正(或电源)参考电压的节点140之间的电路元件、零件和/或其他硬件。在示例性的实施例中，在电源电压节点140与地电压节点142之间的电压差小于50伏。偏置电路106被配置用于控制在晶体管130的栅极和漏极端的直流电(DC)或额定偏压，以使晶体管130导通并且使晶体管130在振荡器系统100的工作期间保持在饱和(或有源)模式下工作。在这方面，偏置电路106与放大器装置120的晶体管130的栅极端耦合于放大器输入节点114以及与晶体管130的漏极端耦合于放大器输出节点116。根据一种或多种实施例，偏置电路106包括温度补偿电路，温度补偿电路被配置用于感测或检测晶体管130的温度并且响应于晶体管130的温度的升高和/或降低而调整在放大器输入节点114的栅极偏置电压以响应于温度变化而使晶体管130维持基本上恒定的静态电流。

如图所示，振荡器装置102包括耦合于在振荡器装置102的输入节点112的谐振电路122与放大器输入114之间的放大器输入阻抗匹配电路124，其中阻抗匹配电路124被配置以便在谐振电路122的谐振频率下使放大器装置120在放大器输入节点114的输入阻抗匹配于在节点112的谐振电路122与频率调谐电路104的阻抗。类似地，放大器输出阻抗匹配电路126耦合于放大器输出116与谐振电路122之间，以便在谐振频率下放大器装置120在放大器输出节点116的输出阻抗匹配于在振荡器装置102的输出节点118的谐振电路122的阻抗。

在一种示例性的实施例中，输出阻抗匹配电路108耦合于振荡器装置102的输出节点118与输出接口110之间，并且输出阻抗匹配电路108被配置用于使输出接口110的输入阻抗匹配于在振荡器输出节点118的阻抗。输出接口110一般地代表一个或多个天线、波导和/或被配置用于将在振荡器输出节点118的振荡电信号转换为振荡频率下的电磁信号的其他硬件零件的组合。例如，在其中谐振电路122被配置用于提供2.45GHz的谐振频率的微波炉应用中，输出接口110将在振荡器输出节点118的振荡电信号转换为2.45GHz的微波电磁信号，并且将微波信号引导到微波炉的烹饪室。

现在转到图2，在一种示例性的实施例中，图1的振荡器系统100的谐振电路122被实现为谐振电路200。谐振电路200包括环形谐振结构202以及一对电感元件204、206。环形谐振结构202包括在其纵向端212、214电容耦合的一对弓形的(或弯曲的)电感元件208、210。弓形电感元件208、210在形状上是基本上相同的且互补的，使得弓形电感元件208、210提供了在它们的纵向端212、214面对或者相对另一弓形电感元件208、210的纵向端时具有空心的内部区域203的对称的环形结构202，如图2所示。换句话来说，弓形电感元件208、210是朝着彼此向内弯曲的，以便提供包围着空心内部区域203的对称的环形结构202。由于电感元件208、210是形状基本上相同的，因而电感元件208、210具有基本上相同的电特性，以便为谐振电路200提供相对高的品质因数(或Q值)。在所示出的实施例中，弓形电感元件208、210是基本上U形的，使得环形谐振结构202为具有圆角的基本上矩形，但是，在其他的实施例中，弓形电感元件208、210可以是基本上C形的，使得环形谐振结构202是基本上圆形的，这将针对图4在下面更详细地描述。在这方面，环形谐振结构202的总体形状可以根据特定实施例的面积或布局要求或者其他设计约束而变化。在一种示例性的实施例中，电感元件208、210各自被实现为形成于电基板201(例如，印制电路板)上的微带或另一种导电材料(例如，导电金属迹线)。电感元件208、210的物理尺寸被选择以提供所期望的电感，使得环形谐振结构202在所期望的频率下谐振。例如，电感元件208、210的长度和宽度可以被选择使得环形谐振结构202在大约2.45GHz的频率下谐振。根据一种实施例，为了以具有大约0.0024英寸的厚度的导电金属材料(或微带)来提供大约2.45GHz的谐振频率，每个电感元件208、210沿第一方向的长度240为大约1.03英寸，每个电感元件208、210沿正交于第一方向的第二方向的长度250为大约0.42英寸，并且每个电感元件208、210的宽度260为大约0.058英寸，内半径270为大约0.121英寸，其中在电感元件208、210的末端之间的空气隙216、218的宽度为大约0.02英寸。

如图2所示，电感元件208、210的纵向端212、214相互隔离开或者分离，以便提供在电感元件208、210的纵向端212、214之间的空气隙216、218。在所示出的实施例中，谐振电路200包括串联电耦合于电感元件208、210之间的一对电容元件220、222。在一种示例性的实施例中，每个电容元件220、222被实现为安装于电感元件208、210的纵向端212、214之间的空气隙216、218两侧用于提供基本上连续的环形结构的电容器，例如多层陶瓷片电容器(multilayer ceramic chipcapacitor)。在这方面，每个电容元件220、222具有被安装、被固定或者连接至第一弓形电感元件208的末端212的第一端，以及具有被安装、被固定或者连接至第二弓形电感元件210的相对端214的第二端。以这种方式，电容元件220、222串联电连接于电感元件208、210之间。在一种示例性的实施例中，电容元件220、222的电容是基本上相同的并且基于电感元件208、210的电感来选择，使得谐振电路200在所期望的频率下谐振。例如，在一种示例性的实施例中，电容元件220、222的电容被选择，使得谐振电路200在大约2.45GHZ的频率下谐振。在一种示例性的实施例中，电容元件220、222的电容为大约2.2皮法拉(picofarad)。

应当指出，根据一种或多种可另选的实施例，谐振电路200可以不包括电容元件220、222。在这方面，由在电感元件208、210的末端212、214之间的空气隙216、218所提供的电容耦合可以提供所期望的电容，使得谐振电路200在所期望的频率下谐振。例如，电感元件208、210的物理尺寸和/或形状可以被选择以提供所期望的电感，并且空气隙216、218的大小(即，在末端212、214之间的分隔距离)可以被选择以提供所期望的电容(例如，2.2皮法拉)，使得谐振电路200在没有电容元件220、222的情况下于所期望的谐振频率下谐振。

仍然参照图2，电感元件204、206一般地代表谐振电路200的输入和输出端。为简便起见，但并不限于此，第一电感元件204在此可以另选地称为输入电感元件，并且第二电感元件206在此可以另选地称为输出电感元件。如同以下将参照图1更详细地描述的，在示例性的实施例中，输入电感元件204与振荡器装置102的输出节点118耦合，并且输出电感元件206与振荡器装置102的输入节点112耦合。

在图2所示的实施例中，输入电感元件204被实现为在电基板201上形成于第一弓形电感元件208附近的矩形微带(或另外的导电材料)。输入电感元件204通过空气隙224与电感元件208间隔开或分离，该空气隙224起着电串联于电感元件204、208之间的间隙电容器的作用。在这方面，输入电感元件204经由空气隙224所提供的间隙电容与电感元件208电耦合。在一种示例性的实施例中，在电感元件204、208之间的分隔距离(例如，空气隙224的宽度)被选择为尽可能小，以提高间隙电容的品质因数(或Q值)。根据一种实施例，在电感元件204、208之间的分隔距离为大约0.01英寸或更小。

以类似的方式，输出电感元件206被实现为在电基板201上形成于第二弓形电感元件210附近的另一矩形微带(或另外的电容材料)。在所示出的实施例中，输出电感元件206通过空气隙226与电感元件210间隔开或分离，该空气隙226以上面针对空气隙224所描述的相似方式来起着在电感元件206、210之间的间隙电容器的作用。电感元件204、206的形状是基本上矩形的，并且各个电感元件204、206的尺寸被选择以便为谐振电路200在谐振电路200的谐振频率下提供所期望的输入和/或输出阻抗，这将在下面更详细地描述。应当指出，虽然图2示出了在电感元件204、206之间的空气隙224、226，但是根据一种或多种可另选的实施例，电感元件204、206之一可以在没有串联电容的情况下电连接至环形谐振结构202。例如，根据一种实施例，输出电感元件206可以形成为与环形谐振结构202和/或弓形电感元件210物理接触。在这方面，电感元件206可以与环形谐振结构202的弓形电感元件210整体地形成。在一种示例性的实施例中，电感元件204、206中的至少一个通过空气隙224、226与环形谐振结构202隔开，以提高谐振电路200的品质因数(或Q值)。在一种示例性的实施例中，谐振电路200的品质因数(或Q值)为大约190或更大。

谐振电路200的制造可以通过在电基板201上形成电感元件204、206、208、210以及形成耦合于弓形电感元件208、210的纵向端212、214之间的电容元件220、222来实现。在这方面，制造工艺可以开始于：形成覆盖于电基板201之上的导电材料层，以及选择性地去除部分导电材料以提供界定具有空心内部区203(例如，由弓形电感元件208、210基本上包围的电基板201的暴露区)的环形谐振结构202的弓形电感元件208、210以及在弓形电感元件208、210附近的电感元件204、206。如上所述，导电材料的在电感元件204、206中的至少一个与对应的弓形电感元件208、210之间的部分被去除，以提供在对应的电感元件204、206与对应的电感元件204、206附近的相应的弓形电感元件208、210之间的串联的间隙电容。另外，部分导电材料被去除以提供在弓形电感元件208、210的纵向端212、214之间的空气隙216、218。在形成了电感元件204、206、208、210之后，谐振电路200的制造可以通过将电容元件220、222安装、焊接或固定于弓形电感元件208、210的纵向端212、214来完成(所述电容元件220、222跨越空气隙216、218并且与弓形电感元件208、210电耦合)。

现在参照图1-2，在一种实施例中，在振荡器系统100中的谐振电路122被实现为谐振电路200，使得环形谐振结构202耦合于放大器装置120的输出与放大器装置120的输入之间。在这方面，输入电感元件204与节点118电耦合，以及输出电感元件206与节点112电耦合。例如，放大器输出阻抗匹配电路126可以包括形成于电基板201之上的与输入电感元件204连接或集成的微带，并且放大器输入阻抗匹配电路124可以包括与输出电感元件206连接的或集成的第二微带。输入电感元件204的物理尺寸被选择以使谐振电路200的输入阻抗匹配于在节点118的阻抗，并且类似地，输出电感元件206的物理尺寸被选择以使谐振电路200的输出阻抗匹配于在节点112的阻抗。在这方面，在一种示例性的实施例中，阻抗匹配电路124、126的阻抗以及电感元件204、206和空气隙224、226的阻抗被协同配置以便在谐振电路122、200的谐振频率下为振荡器装置102提供所期望的增益。

图3示出了适合使用图2的谐振电路200的振荡器系统300的另一种示例性实施例。振荡器系统300包括但不限于：振荡器装置302、频率调谐电路304、偏置电路306、功率检测电路308和输出接口301。在图3的振荡器系统300中的各种元件与以上针对图1的振荡器系统100所描述的相应元件类似，并且因此，这些共同的元件的细节将不再针对图3来重复描述。如上所述，振荡器系统300的元件被配置用于在输出接口310提供具有在微波频率范围内的频率的振荡电磁信号。应当理解，图3是振荡器系统300的简化表示以为了解释以及便于描述，并且实际的实施例可以包括其他的器件和零件以提供另外的功能和特征，和/或振荡器系统300可以是更大的电系统的一部分，如本领域技术人员理解的。例如，实际上，振荡器系统300将包括以上针对图1所描述的阻抗匹配电路的一个或多个实例，以匹配在振荡器系统300之内的阻抗，如本领域技术人员理解的。

在图3所示的实施例中，放大器装置320包括多个放大器330、332、334，并且放大器装置302包括被配置用于在放大器330、332、334当中分配来自谐振电路322的振荡信号的输入功率的功率分配器(power splitter)(或功分器(power divider))350，使得每个放大器330、332、334的输入接收一部分振荡信号以由放大器装置320来放大。在一种示例性的实施例中，每个放大器330、332、334被实现为具有与功率分配器350的对应输出耦合的输入(或控制)端(例如，栅极端)以及与振荡器输出节点318耦合的输出端(例如，漏极端)的晶体管。在一种示例性的实施例中，振荡器装置302包括功率合成器360，该功率合成器360与放大器330、332、334的输出耦合以合成所放大输出信号，从而产生由主放大器330生成的振荡信号的放大形式。

如图3所示，偏置电路306与放大器330、332、334耦合并且以上文针对图1的偏置电路106所描述的类似方式来控制在晶体管330、332、334的栅极和漏极端的DC(或额定)偏压。在一种示例性的实施例中，偏置电路306被配置用于使主放大器330偏置以在AB类模式下工作(例如，导通角为180～360度)，并且使次放大器332、334偏置以在C类模式下工作(例如，导通角小于180度)。根据一种或多种实施例，次放大器332、334被偏置用于C类工作，使得在主放大器330的输入312处的信号功率(或电压)大于指示主放大器330处于或接近饱和的阈值大小时次放大器332、334导通。以这种方式，放大器装置320类似于Doherty放大器那样工作，其中次放大器332、334补充由主放大器330提供的输出功率以提高振荡器系统300的功率输出。在其他的实施例中，次放大器332、334可以被偏置或被配置用于在不同于C类的模式(例如，AB类、B类等)下工作，以实现不同水平的效率。此外，应当指出，在振荡器系统300的实际实施例中的次放大器的数量可以根据特定应用的需要而改变(例如，可以使用多于两个或少于两个的次放大器)。在这方面，仅包括个体次放大器的振荡器系统300的实施例可以在没有功率分配器350的情况下实现，次放大器的输入与主放大器330的输入耦合于节点312。

如图3所示，谐振电路322经由功率分配器350耦合于主放大器330的输出节点316与主放大器330的输入节点312之间。在一种示例性的实施例中，谐振电路322被实现为图2的谐振电路200并且包括促使由主放大器330所产生的放大的电信号在谐振电路322的谐振频率下或附近谐振的环形谐振结构202。频率调谐电路304与主放大器300的输入节点312耦合，以便于由主放大器330所生成的振荡信号的振荡频率的调整。

在一种示例性的实施例中，功率检测电路308被耦合于振荡器输出318与输出接口310之间。功率检测电路308一般地代表被配置用于监控、测量或检测提供给输出接口310的振荡信号的功率的电路元件、零件和/或其他硬件。在一种示例性的实施例中，功率检测电路308也被配置用于监控或测量来自输出接口310的信号反射的功率。功率检测电路308与偏置电路306耦合，并且响应于检测到信号反射的功率超过了阈值，功率检测电路308给偏置电路306发信号以关闭或禁用放大器装置320的放大器330、332、334。以这种方式，功率检测电路308和偏置电路306被协同配置以响应于在输出接口310处的阻抗的变化而保护放大器300、332、334免受信号反射的影响。

图4示出了适合用作图1的振荡器系统100中的谐振电路122或者图3的振荡器系统300中的谐振电路322的谐振电路400的另一种示例性实施例。谐振电路400包括环形谐振结构402以及一对电感元件404、406。环形谐振结构402包括一对弓形的(或弯曲的)电感元件408、410，这对弓形电感元件408、410在它们的纵向端412、414处通过以上文针对图2所描述的类似方式安装于纵向端412、414之间的空气隙416、418两端的电容元件420、442来电容耦合。在图4所示的实施例中，弓形电感元件408、410是基本上C形的并且彼此面对，使得环形谐振结构402是基本上圆形的。电感元件404、406是与环形谐振结构402适形的，也就是，在弓形电感元件408、410附近的电感元件404、406的边缘405、407是弓形的或弯曲的以与弓形电感元件408、410的外缘适形，从而提高在电感元件404、406与环形谐振结构402之间的电容耦合。以上文针对图2所描述的类似方式，电感元件404、406、408、410的物理尺寸被选择以提供所期望的电感，并且电容元件420、422和空气隙424、426被配置以提供所期望的电容，使得环形谐振结构402以相对高的品质因数(或Q值)在所期望的频率下谐振。

以上所描述的谐振电路和振荡器系统的一个优点是，振荡器系统能够在较低电压下产生具有与由常规磁控管产生的微波信号等效的输出功率的微波信号。例如，大于100瓦的输出功率可以用28伏的电源电压来实现。此外，环形谐振电路还具有相对高的品质因数(例如，大于100的Q值)，相对于电源电压和/或负载阻抗的变化，该相对高的品质因数减少了输出信号的振荡频率的变化。

为了简洁起见，在此可能不详细描述与谐振器、放大器、偏置、负载调制、阻抗匹配、功率分配器和/或功率合成器、微波应用以及系统的其他功能方面(以及系统的个体工作零件)相关的常规技术。而且，示出于在此所包含的各个附图中的连接线意指代表各个元件之间的示例性的功能关系和/或物理耦合。应当指出，许多可另选的或另加的功能关系或物理连接可以存在于主题的实施例中。另外，某些术语在此还可以仅出于参考起见而使用，并且因而并非意指是限制性的，以及词语“第一”、“第二”以及指示结构的其他数字词并没有暗示着次序或顺序，除非文中明确说明。

如同在此所使用的，“节点”指的是任何内部的或外部的参考点、连接点、结点、信号线、导电元件等，在该“节点”存在着给定的信号、逻辑电平、电压、数据模式、电流或数量。而且，两个或更多的节点可以通过一个物理元件来实现(以及两个或两个以上的信号能够被多路传输、被调制，或者被区分，即使在共同的节点接收或输出)。

前面的描述涉及“被连接”或“被耦合”在一起的元件或节点或特征。如同在此所使用的，除非另有明确说明，否则“被连接”指的是一个元件与另一个元件直接连接(或直接通信)，但并不一定机械连接。同样地，除非另有明确说明，否则“被耦合”指的是一个元件与另一个元件直接或间接连接(或者直接或间接通信)，但并不一定机械连接。因而，虽然附图所示的原理图示出了元件的一种示例性布局，但是另加的介入元件、器件、特征或零件可以存在于所示主题的实施例中。

综上所述，根据本发明的示例实施例的系统、器件和方法涉及：

本发明提供了振荡器系统的一种示例性实施例。该振荡器系统包括具有第一放大器输入和第一放大器输出的第一放大器，以及耦合于第一放大器输出与第一放大器输入之间的环形谐振结构。在一种实施例中，振荡器系统包括耦合于第一放大器与环形谐振结构之间的电感元件，其中电感元件被布置于环形谐振结构附近并且与环形谐振结构隔开某一空气隙，该电感元件借助于由空气隙提供的电容耦合至环形谐振结构。根据一种或多种示例性的实施例，环形谐振结构包括第一弓形电感元件以及与第一弓形电感元件电容耦合的第二弓形电感元件。在一种实施例中，振荡器系统包括耦合于第一放大器与第一弓形电感元件之间的第三电感元件，其中第三电感元件被布置于第一弓形电感元件附近并且与第一弓形电感元件隔开某一空气隙以提供在第三电感元件与第一弓形电感元件之间的电容，以及第三电感元件经由电容与第一弓形电感元件电容耦合。在示例性的实施例中，第一弓形电感元件和第二弓形电感元件在形状上是互补的，以及环形谐振结构是对称的。第一弓形电感元件具有第一对末端以及第二弓形电感元件具有第二对末端，其中第一对末端与第二对末端电容耦合。在一种实施例中，弓形电感元件每个都包括基本上U形的导电材料。在另一种实施例中，弓形电感元件每个都包括基本上C形的导电材料。根据一种或多种实施例，振荡器系统包括第二放大器，其具有与第一放大器输入耦合的第二放大器输入和具有第二放大器输出，以及具有与第一放大器输出耦合的第一输入以及与第二放大器输出耦合的第二输入的功率合成器。在又一种实施例中，第一放大器被配置用于在AB类模式下工作以及第二放大被配置用于在C类模式下工作。在另一种实施例中，振荡器系统还包括第三放大器，其具有第三放大器输入以及与功率合成器的第三输入耦合的第三放大器输出，以及具有与第一放大器输入耦合的输入、与第二放大器输入耦合的第一输出以及与第三放大器输入耦合的第二输出的功率分配器。在一种实施例中，提供了包括振荡器系统的微波炉。

振荡器系统的另一种实施例包括具有放大器输入和放大器输出的放大器，以及耦合于放大器输入与放大器输出之间的谐振电路，其中谐振电路包括第一弯曲电感元件以及与第一弯曲电感元件电容耦合的第二弯曲电感元件，以及第一弯曲电感元件和第二弯曲电感元件被协同配置以提供环形谐振结构。在一种实施例中，振荡器系统包括布置于第一弯曲电感元件附近的并且与第一弯曲电感元件隔开某一空气隙以提供第三电感元件与第一弯曲电感元件之间的电容的第三电感元件，其中第三电感元件经由电容与第一弯曲电感元件电容耦合。在又一种实施例中，振荡器系统包括布置于第二弯曲电感元件附近的并且与第二弯曲电感元件隔开第二空气隙以提供第四电感元件与第二弯曲电感元件之间的第二电容的第四电感元件，其中第四电感元件经由第二电容与第二弯曲电感元件电容耦合。根据另一种实施例，第一弯曲电感元件和第二弯曲电感元件在形状上是互补的并且基本上彼此相对。在一种实施例中，振荡器系统包括具有与第一弯曲电感元件的第一纵向端耦合的第一端以及与第二弯曲电感元件的第一纵向端耦合的第二端的第一电容元件，第二弯曲电感元件的第一纵向端面向第一弯曲电感元件的第一纵向端，以及具有与第一弯曲电感元件的第二纵向端耦合的第三端以及与第二弯曲电感元件的第二纵向端耦合的第四端的第二电容元件，第二弯曲电感元件的第二纵向端面向第一弯曲电感元件的第二纵向端。

在又一种实施例中，本发明提供了一种用于形成谐振电路的方法。该示例性方法包括在电基板上形成第一弓形电感元件，以及在电基板上形成与第一弓形电感元件间隔开的第二弓形电感元件，第二弓形电感元件与第一弓形电感元件基本上相对，以提供环形谐振结构。在一种实施例中，该方法继续在电基板上将第三电感元件形成于第一弓形电感元件附近，其中第三电感元件通过空气隙与第一弓形电感元件间隔开，第三电感元件经由该空气隙与第一弓形电感元件电容耦合。

虽然在前面的具体实施方式中已经给出了至少一种示例性的实施例，但是应当意识到，还存在着大量的变化。还应当意识到，在此所描述的一种或多种示例性的实施例并不是要以任何形式来限制所要求权利的主题的范围、适用性或结构。相反，前面的具体实施方式将给本领域技术人员提供用于实现所描述的一种或多种实施例的便捷路线图。应当理解，在不脱离权利要求书所界定的范围的情况下能够在元件的功能和布局方面进行各种变化，该权利要求书包括在提交本专利申请时已知的等价物或可预见的等价物。

Claims (16)

1.一种振荡器系统，包括：

具有第一放大器输入端和第一放大器输出端的第一放大器；以及

形成于电基板上的环形谐振结构，所述环形谐振结构包括耦合于第一放大器输出端的第一电感元件，和耦合于第一放大器输入端的第二电感元件，所述第一电感元件和第二电感元件具有相同的电特性，

其中所述环形谐振结构包括：第一电感元件和第二电感元件；其中所述第一电感元件具有第一对末端并且所述第二电感元件具有第二对末端，所述第一对末端包括第一端和第二端，第二对末端包括第三端和第四端，所述第一端和第三端相对，第二端和第四端相对，所述第一端和第三端之间连接有第一电容元件，第二端和第四端之间连接有第二电容元件，第一电容元件和第二电容元件的电容是基于第一电感元件和第二电感元件的电感来选择的。

2.根据权利要求1所述的振荡器系统，还包括耦合于所述第一放大器与所述环形谐振结构之间的电感元件，其中所述电感元件被布置于所述环形谐振结构附近并且通过空气隙与所述环形谐振结构隔开，所述电感元件借助于由所述空气隙提供的电容耦合至所述环形谐振结构。

3.根据权利要求1所述的振荡器系统，还包括耦合于所述第一放大器与所述第一电感元件之间的第三电感元件，其中：

所述第三电感元件被布置于所述第一电感元件附近并且通过空气隙与所述第一电感元件隔开以提供在所述第三电感元件与所述第一电感元件之间的电容；以及

所述第三电感元件经由所述电容与所述第一电感元件电容耦合。

4.根据权利要求1所述的振荡器系统，其中所述第一电感元件和所述第二电感元件在形状上是互补的。

5.根据权利要求1所述的振荡器系统，其中所述环形谐振结构是对称的。

6.根据权利要求1所述的振荡器系统，其中：

所述第一电感元件包括第一基本上C形的导电材料；并且

所述第二电感元件包括第二基本上C形的导电材料。

7.根据权利要求1所述的振荡器系统，其中：

所述第一电感元件包括第一基本上U形的导电材料；并且

所述第二电感元件包括第二基本上U形的导电材料。

8.根据权利要求1所述的振荡器系统，还包括：

第二放大器，具有与所述第一放大器输入端耦合的第二放大器输入端、以及第二放大器输出端；以及

功率合成器，具有与所述第一放大器输出端耦合的第一输入端、以及与所述第二放大器输出端耦合的第二输入端。

9.根据权利要求8所述的振荡器系统，其中所述第一放大器被配置用于在AB类模式下工作并且所述第二放大器被配置用于在C类模式下工作。

10.根据权利要求8所述的振荡器系统，还包括：

第三放大器，具有第三放大器输入端以及与所述功率合成器的第三输入端耦合的第三放大器输出端；以及

功率分配器，具有与所述第一放大器输入端耦合的第一输出端、与所述第二放大器输入端耦合的第二输出端、以及与所述第三放大器输入端耦合的第三输出端。

11.根据权利要求1所述的振荡器系统，还包括第三电感元件，所述第三电感元件布置于所述第一电感元件附近并且通过空气隙与所述第一电感元件隔开以提供所述第三电感元件与所述第一电感元件之间的电容，其中所述第三电感元件经由所述电容与所述第一电感元件电容耦合。

12.根据权利要求1所述的振荡器系统，还包括第四电感元件，所述第四电感元件布置于所述第二电感元件附近并且通过第二空气隙与所述第二电感元件隔开以提供所述第四电感元件与所述第二电感元件之间的第二电容，其中所述第四电感元件经由所述第二电容与所述第二电感元件电容耦合。

13.根据权利要求1所述的振荡器系统，其中所述第一电感元件和所述第二电感元件在形状上是互补的并且基本上彼此相对。

14.根据权利要求1所述的振荡器系统，还包括：

具有与所述第一电感元件的第一纵向端耦合的第一端以及与所述第二电感元件的第一纵向端耦合的第二端的第一电容元件，所述第二电感元件的所述第一纵向端面向所述第一电感元件的所述第一纵向端；以及

具有与所述第一电感元件的第二纵向端耦合的第三端以及与所述第二电感元件的第二纵向端耦合的第四端的第二电容元件，所述第二电感元件的所述第二纵向端面向所述第一电感元件的所述第二纵向端。

15.一种包括根据权利要求1所述的振荡器系统的微波炉。

16.一种用于形成谐振电路的方法，所述方法包括：

在电基板上形成第一电感元件；

在所述电基板上形成与所述第一电感元件间隔开的第二电感元件，所述第二电感元件与所述第一电感元件基本上相对，以提供环形谐振结构，所述第一电感元件和第二电感元件具有相同的电特性，其中所述第一电感元件具有第一对末端并且所述第二电感元件具有第二对末端，所述第一对末端包括第一端和第二端，第二对末端包括第三端和第四端，所述第一端和第三端相对，第二端和第四端相对；

在第一端和第三端之间形成第一电容元件，在第二端和第四端之间形成第二电容元件，其中第一电容元件和第二电容元件的电容是基于第一电感元件和第二电感元件的电感来选择的。