利用BZN电容调谐的分布参数VCO的研究

摘要

本文研究了基于BZN变容管调谐的分布参数谐振器的VCO的技术,为了提高BZN电容的调谐能力和保持较高的谐振器Q值,选择了具有高Q的微带内部耦合的SIR并对其电调性能进行分析,首次提出了一种新的电调结构,并对比了串联电调结构和并联电调结构对调谐率的影响,分别得到其实现宽带调谐的条件。在此基础上,完成了采用该电调谐振器的X波段VCO电路的设计,对比了λ/2传输线谐振器与本文提出的并联SIR皆振器的电路特性。在压控调谐范围内,本文提出的并联电调SIR的VCO电路在偏离载频100KHz处的相位噪声为-90dBc/Hz,偏离载频1MHz处的相位噪声为-116.2dBc/Hz。针对电路设计存在的不足,本文提出了进一步优化的建议。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 BZN薄膜电容的研究介绍

1.2.1 BZN薄膜特性

1.2.2 BZN薄膜电容的微波特性

1.2.3 BZN电容国内外发展现状

1.3 本文结构安排

第二章 压控振荡器的基本原理和噪声模型分析

2.1 负阻振荡器理论

2.1.1 双端口负阻振荡器的振荡条件

2.1.2 形成负阻的几种反馈形式

2.2 用S参数设计负阻VCO的步骤

2.3 相位噪声

2.3.1 相位噪声的基本定义

2.3.2 本地振荡器相位噪声对接收机选择性的影响

2.3.3 基于LEESON模型的噪声分析

2.4 降低相位噪声的方法

2.5 小结

第三章 微带内部耦合阶跃阻抗电调谐振器的分析

3.1 几种微波电调谐振器的比较

3.2 内部耦合SIR的基本特性

3.3 内部耦合SIR的电调特性分析

3.3.1 串联型电调结构的调谐性能分析

3.3.2 并联型电调结构的调谐性能分析

3.3.3 仿真验证

3.3.4 两种电调结构的比较分析

3.4 微带并联型内部耦合电调SIR实验

3.5 小结

第四章 基于BZN变容管的VCO电路设计与仿真

4.1 VCO电路设计指标

4.2 相关器件的选择

4.2.1 晶体管的选择

4.2.2 变容管的选择

4.2.3 介质基片的选择

4.3 VCO电路的偏置电路和稳定性设计仿真

4.3.1.直流偏置设计

4.3.2 稳定性分析

4.4 微带VCO电路的整体设计仿真

4.4.1 λ/2传输线电调谐振器的VCO设计仿真

4.4.2 并联电调SIR的VCO设计仿真

4.5 电路版图设计

4.6 小结

第五章测 试与结果分析

5.1 λ/2传输线电调谐振器VCO的测试结果与分析

5.2 并联电调SIR的VCO的测试结果与分析

5.3 小结

第六章 总结

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果

个人简历