4GHz低相噪微波介质振荡器的设计与研究

摘要

介质振荡器(DRO)具有稳定度高、相位噪声低、频谱纯度好等诸多优点，被广泛应用于微波振荡源中。因此，对DRO进行深入的研究与分析，在工程实践中具有一定的指导意义。
　　本课题选用双极晶体管AT-42035设计了一个4GHz低相噪串联反馈型介质振荡器(DRO)，将其封装电路模型代入ADS进行仿真计算，对电路各参数对其相位噪声特性、频率稳定特性、输出功率特性的影响进行了深入地研究，并对设计的DRO进行了加工与测量。本文具体做的研究工作展开如下:
　　(1)利用CST软件建立介质谐振器与微带线耦合模型，研究各参数对谐振电路的谐振特性的影响。
　　(2)利用具有封装等效电路模型的双极晶体管AT-42035设计了DRO的负阻电路部分，并研究了各参数对电路负阻特性的影响。
　　(3)在ADS中分别利用自带介质谐振器模型和CST仿真模型对DRO的谐振网络部分进行了设计与研究。
　　(4)设计了一个串联反馈型DRO，并对电路各参数对其相位噪声特性、频率稳定特性以及输出功率特性的影响进行了深入地研究。
　　(5)制作了一个DRO电路并进行调试与测量，对调试方法进行总结，并将实际测量结果与ADS的仿真结果进行综合比较分析，最终研制出符合指标要求的4GHz低相噪微波介质振荡器。
　　本课题最终研制出了振荡频率为4GHz的DRO，其相位噪声为:-106.51dBc/Hz 10kHz，-123.86dBc/Hz 100kHz，-148.0dBc/Hz 1MHz，具有较低的相位噪声。本课题还对实际测量结果进行了研究，并提出了一些可提高DRO性能的改进措施。

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第一章 引言

1.1 微波振荡器的概述

1.2 介质振荡器（DRO）的研究现状和发展趋势

1.3 本课题的研究意义及主要内容

1.4 本章小结

第二章 振荡器的理论与分析方法

2.1 振荡器的振荡条件

2.2 振荡器的指标与分类

2.3 振荡器的相位噪声分析

2.4 本章小结

第三章 介质谐振器（DR）的分析与设计

3.1 介质谐振器（DR）的基本特性与分析方法

3.2 介质谐振器（DR）与微带线耦合模型的设计

3.3 本章小结

第四章 介质振荡器（DRO）的电路设计

4.1 介质振荡器（DRO）的电路形式

4.2 介质振荡器（DRO）的调谐方法

4.3 串联反馈型 DRO 的设计

4.4 本章小结

第五章 介质振荡器（DRO）的加工与测量

5.1 介质振荡器（DRO）的调试

5.2 介质振荡器（DRO）的测量与分析

5.3 本章小结

第六章 结束语

6.1 主要结论

6.2 研究展望

致谢

参考文献