应用于LNB的VCO的设计与实现

摘要

压控振荡器（VCO）是射频前端一个很重要的模块。它为锁相环（PLL）提供一个信号，经过锁相环反馈之后输出了稳定、低噪声的本征信号（LO）信号。这个本征信号会直接输入到射频前端的混频器（MIXER），将射频信号进行下变频到中频信号（IF），方便数字或者后续处理。
　　VCO在设计的时候需要关注几个指标。由于工艺和温度的偏差，VCO需要覆盖一定的频率范围；在PLL环路里面，VCO的增益必须满足指标，使得环路稳定；VCO的相位噪声会引入到LO信号之中，特别是高频噪声，PLL并不能抑制；VCO的调谐曲线上必须保证覆盖率，这样PLL环路在进行选线的时候不至于出现不连续的情况；VCO必须满足起振条件，这点对于高频宽带的VCO设计尤为重要。
　　本次设计应用在 Ku频段，工作在很高的频率，保证足够的覆盖范围。本文先对振荡器的背景、基本原理和性能指标进行了分析。在振荡器的基础之上，进而给出了压控振荡器的分析方法，并对相位噪声机制进行了详细地阐述。在针对LNB的应用之中，具体介绍了架构，各个部件的选取、优化和仿真结果，对外围偏置电路进行了仔细设计和分析，对整体进行了仿真和验证。最后，对版图进行了仔细的描述。

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第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2课题主要贡献

1.3论文的主要内容与章节安排

第二章 压控振荡器研究状况

2.1压控振荡器的研究历史

2.2压控振荡器的性能指标

2.3本章小结

第三章 振荡器的工作原理与架构

3.1起振条件

3.2负阻产生方法

3.3 LC振荡器

3.4本章小结

第四章 压控振荡器

4.1压控振荡器的基本原理

4.2环形压控振荡器

4.3 LC压控振荡器

4.4相位噪声和抖动分析

4.5本章小结

第五章 用于LNB的高频宽带VCO设计

5.1器件的选取

5.2元件的仿真结果

5.3 LDO的设计与仿真结果

5.4 VCO整体的仿真

5.5 VCO版图设计

5.6本章小结

第六章 全文总结

6.1主要工作与难点

6.2后续研究工作

参考文献

致谢

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