Ku波段电调介质振荡器研制

摘要

近年来，采用介质谐振器作为稳频器件的电调介质振荡器凭借其体积小、Q值高以及成本低等优势受到了研究者更多的重视。本文过对比各类电调介质振荡器的特点及其相关工作原理，采取串联反馈电路形式实现了一种低相位噪声的电调介质振荡器的设计和制作。
　　论文首先介绍了电调介质振荡器的研究背景、意义以及电路原理，然后对电调介质振荡器的电路设计方法进行了详尽的阐述，其中提出了改善电调介质振荡器相位噪声性能的几种方法。本文还对该设计的各部分子电路进行了CAD仿真，结合仿真结果优化了电路版图设计。最后，按照本文的设计思路制作出电调介质振荡器的产品样机，并对结果进行了讨论分析，提出了样机现存的一些问题和几点解决措施。
　　测试结果表明，本文设计的Ku波段电调介质振荡器的输出频率为12GHz，相位噪声在偏离载频100kHz时达到了-96.16dBc/Hz，性能已达到国内先进水平。
　　该电调介质振荡器具有相噪低、体积小及温度稳定性高等特点，可广泛应用于发射机、频率合成器、接收机本振源等各种电子设备中，具有较高的工程应用价值。

目录

声明

摘要

1 绪论

引言

1．1 电调介质振荡器的研究背景和意义

1．2 国内外电调介质振荡器的研究情况

1．3 本论文的主要工作

2 电调介质振荡器的原理简介

引言

2．1 振荡器的工作原理

2．1．1 振荡器的基本理论

2．1．2 振荡器结构与发展史

2．1．3 起振条件

2．1．4 自激振荡的稳定性

2．1．5 振荡器的噪声

2．2 介质谐振器

2．2．1 介质谐振器的工作机制

2．2．2 介质谐振器的种类和分析方法

2．2．3 介质谐振器和微带线之间的耦合

2．3 介质谐振器振荡器简介

2．3．1 并联谐振DRO

2．3．2 串联谐振DRO

2．4 电调介质振荡器

2．4．1 变容二极管

2．4．2 电调介质振荡器

2．5 小结

3 电调介质振荡器的电路设计

引言

3．1 设计思路

3．2 元器件选择

3．2．1 场效应晶体管

3．2．2 介质谐振器

3．2．3 变容二极管

3．3 介质基板选择

3．3．1 振荡器基板

3．3．2 耦合器基板

3．4 电路设计

3．4．1 小信号模型建立

3．4．2 偏置电路

3．4．3 反馈电路

3．4．5 定向耦合器电路

3．5 小结

4 电调介质振荡器的仿真设计

引言

4．1 介质谐振器与微带线的耦合

4．2 振荡管偏置设计

4．3 介质谐振器的S参数导入

4．4 射频扼流圈的设计

4．5 场效应管起振设计

4．6 谐波平衡仿真

4．7 微带耦合器仿真

4．8 小结

5 电调介质振荡器的PCB版图设计

引言

5．1 DRVCO的整体电路板

5．2 耦合器电路板

5．3 小结

6 电调介质振荡器的制作和测试

引言

6．1 工艺制作实物

6．2 测试方法和测试环境

6．3 测试结果和分析

6．3．1 电调特性的测试

6．3．2 相噪特性的测试

6．4 小结

7 总结与展望

攻读学位期间获奖和发表论文情况

致谢

参考文献