覆盖多个频段的振荡器的设计

多模多频振荡器要求的不只是一个简单的并联LC网络和一个有源器件。可以产生两个并发频率的振荡器电路,必须能够在两个截然不同的频率点同时提供负的电阻值，更高阶的谐振器就是用于这个目的。谐振器的阶数取决于期望的不同频率信号/频段数量。虽然一个简单的二阶谐振器网络只产生一个频率，但一个四阶谐振器网络可以产生两个并发的频率。

设计这种振荡器的技巧，是需要了解支持多个独立频段所需的负电阻值，这方面的信息可以通过执行网络分析找到。这类分析可以形成图1所示的多模多频振荡器设计。专利待批的多频振荡器采用基于超材料的四阶谐振器(图5)。

图5：多频振荡器采用了基于超材料的更高阶谐振器。

带高阶(<2)谐振器的振荡器，可以实现多个稳定的振荡模式，并产生多个谐振频率。借助合适的非线性有源电路拓扑和必要的谐振器元件值，更高阶振荡器可以提供多于一个的谐振频率。例如，具有四阶谐振器的可调谐振荡器，可以单独或同时产生两个截然不同的频率ω1和ω2(图6)。这种振荡器可以通过在振荡器晶体管(比如双极晶体管)基极综合两个不同值电感组装而成，从而创造同时持续振荡所需的条件。

图6：带四阶谐振器的振荡器可以产生多个同时输出信号。