低相噪锁相介质振荡器研究

针对高的相位噪声指标要求,对取样锁相介质振荡器进行了研究.通过相位噪声分析,明晰了采用介质振荡器与取样锁相技术降低相位噪声的机理,并分别对介质振荡器与锁相环路进行了设计.设计中,应用HFSS与ADS对介质振荡器进行了联合仿真,体现了计算机辅助设计的优势.最终研制出17 GHz锁相介质振荡器,测试结果为:输出功率13.1 dBm;杂波抑制>70 dB;谐波抑制>25 dB; 相位噪声为-105 dBc/Hz@1 kHz,-106 dBc/Hz@10 kHz,-111 dBc/Hz@100 kHz,-129 dBc/Hz@1 MHz.     

L波段低相位噪声压控振荡器

对微波晶体管振荡器的相位噪声进行了分析。为达到压控振荡器的低相位噪声要求,采用了低电平振荡经放大后输出的设计方案。实现的微带压控振荡器工作于L波段. 相对电调带宽大于10％,不加介质谐振器其SSB相位噪声约达到一90dBC/Hz/10kHz;经加放大输出功率达到10mW以上,功率平坦度≤±0.7dB. 在-20～+60℃范围内正常工作,频率温度稳定性为6×10~(-5);本压控振荡器已应用于频率合成器中。     

Ku波段低相位噪声体效应管

体效应振荡器相位噪声主要决定于体效应管的噪声.文中介绍了Ku波段低相位噪声体效应管的设计与工艺实现,并制作出了与设计结果基本一致的器件.该器件在Ku波段高端输出功率大于150 mW,转换效率大于5%.将其安装于低相噪介质振荡器中,在保证一定的输出功率的情况下,相位噪声小于-98dBc/Hz(偏离载频为5 kHz时),-10dB谱线宽度小于200Hz.     

低相噪体效应二极管的研制

体效应振荡器相位噪声主要取决于体效应管的噪声.文中介绍了低相噪体效应管的设计与工艺实现,制作出了一种与设计基本一致的Ku波段低相噪体效应二极管.该器件在Ku波段高端输出功率大于1 50mW、转换效率大于5%.将其安装于低相噪介质振荡器中,在保证一定的输出功率的情况下,相位噪声小于-98dBc/Hz/5kHz,-10dB谱线宽度小于200Hz.     

基于CST与ADS的介质谐振振荡器的设计

分析了介质谐振振荡器的起振和稳频的原理,研究了一种低相位噪声的介质谐振振荡器的设计方法。以X波段为例,利用CST Microwave Studio 2010软件仿真了微带线与介质谐振器耦合的模型,将仿真得到的结果导入S2P文件中。再利用Agilent ADS 2011软件仿真介质谐振振荡器的完整电路,采用S参数仿真和谐波仿真分析等方法设计介质谐振振荡器,结合理论分析,调整和修改实验电路的参数值,使模型达到最好的优化结果。最后通过测试验证仿真结果。采用NEC公司的2SC5508芯片作为放大器,得出微波振荡器的输出频率为10.6 GHz,输出功率为5.19 dBm和较低的相位噪声,其在偏离中心频率10 kHz处小于-121 dBc/Hz。     

基于取样鉴相器的谐波混频低相噪PDRO设计

基于取样鉴相器设计了一款低相位噪声的谐波混频锁相介质振荡器(HMPDRO)。利用取样鉴相器中的阶跃二极管和肖特基混频二极管并联结构构建了谐波混频器。采用陶瓷介质振荡器(DRO)来保证载波较低的远端相位噪声。该电路在载波14.01GHz相位噪声分别为-109.8dBc/Hz@1kHz、-112.0dBc/Hz@10kHz、-113.5dBc/Hz@100kHz、-144.7dBc/Hz@1 MHz,杂波抑制80dBc。     

锁相介质振荡器

锁相介质振荡器采用锁相稳频技术将介质振荡器的频率稳定在参考频率上。研制的一种X波段锁相介质振荡器,得到的性能指标如下：频率8.44GHz;相位噪声≤-80dBc/Hz@10kHz、≤-110dB/Hz@100kHz;输出功率≥10dBm;杂波≤-75dBc、谐波≤-30dBc。     

光电振荡器的原理及其实验研究

光电振荡器应用了光电混合的技术手段,通过光纤储能和延迟的方法可实现频率精度、稳定度、相位噪声都显著优于常规微波介质振荡器的一种新型振荡源.简要介绍了光电振荡器的基本原理和研究现状,并应用内调制激光器和长光纤环结构进行了实验研究,得到了相位噪声优于-112 dBc/Hz@10 kHz、线宽＜1 Hz的高性能微波信号输出.     

一种低相位噪声的毫米波压控振荡器

基于推推振荡器结构设计了一种低相位噪声的毫米波压控振荡器,相比传统采用直接振荡和倍频实现的振荡器,该振荡器具有体积小、相位噪声低及电路简单等优点.振荡器中的谐振电路采用多级串联谐振,电感采用微带线的形式,提高了谐振器的品质因数,进而降低了振荡器的相位噪声,且在谐振电路通过微带耦合方式实现了基频输出.基于GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺对振荡器进行了设计和流片,芯片尺寸为1.8 mm×1.4 mm.在5V工作电压和0～13 V调谐电压条件下,振荡器的输出频率为42.1～46.2 GHz,电流为120 mA,输出功率为1 dBm,1/2次谐波抑制大于15 dB,相位噪声为-60 dBc/Hz@10 kHz、-85 dBc/Hz@100 kHz和-105 dBc/Hz@1 MHz.     

基于阶梯阻抗hair-pin谐振器的X波段振荡器的设计

介绍一种采用新颖hair-pin谐振器设计低相位噪声平面微波振荡器的方法。新hair-pin谐振器利用阶梯阻抗可以转移基波倍频处的伪谐振频率并可以消除谐波互调分量的优势,使振荡器的相位噪声明显地降低。与传统均匀阻抗hair-pin谐振器设计的振荡器相比,新hair-pin谐振器设计的振荡器表现出更好的相位噪声。实验测量结果表明:振荡频率为12.07GHz,在100kHz和1 MHz频偏处,相位噪声分别为-96.15dBc/Hz和-127.29dBc/Hz。此外,振荡器的功耗为37.4mW,输出功率为-0.76dBm。     

C波段介质振荡器的研究与设计

利用负阻原理设计了5.9 GHz介质振荡器（DRO）,采用HFSS软件对介质谐振块（DR）进行三维仿真,应用Agi-lent公司的ADS软件对DRO进行了优化设计和非线性分析,用该方法制作的并联反馈式DRO性能良好,输出功率为10 dBm,相位噪声达到-100 dBc/Hz@10 kHz,-124 dBc/Hz@100 kHz。     

低相位噪声微波频率源的研究

通过对微波频率源相位噪声的分析,针对一个C波段微波频率源低相位噪声的要求,对比分析了直接倍频、数字锁相以及高频鉴相之后再倍频三种方案之间的相位噪声差别。最终得出采用直接在超高频(UHF)波段对输入信号进行模拟鉴相并锁定之后再倍频才能达到所要求的相位噪声指标。对制成的样品进行了测试,取得了预期的相位噪声指标。该C波段微波频率源的相位噪声可以达到:≤-120 dBc/Hz@1 kHz,≤-125 dBc/Hz@10 kHz,≤-130dBc/Hz@100kHz,≤-140 dBc/Hz@1 MHz。直接在UHF波段进行高频鉴相的技术,通过提高鉴相频率大幅降低了微波锁相频率源的相位噪声。     

X波段介质谐振器振荡器和缓冲放大器的研究

微波振荡器代表所有基本微波通信系统的能源来源。研究设计8．95GHz的低噪声砷化镓场效应管并联反馈介质谐振器振荡器,为了放大输出功率和提高负载牵引,在介质谐振器振荡器后一级加缓冲放大器,最终的输出功率是＋13．33dBm。测试证明输出信号的相位噪声偏离中心频率100kHz可达-116．49dBc／Hz,偏离中心频率10kHz可达-91．74dBc／Hz。     

Ku波段小型化功率介质振荡器的研制

针对小型化条件下,影响介质振荡器输出功率、相位噪声等主要技术指标的因素进行了分析,提出了提高小型化微波功率介质振荡器的输出功率、降低相位噪声和改善器件散热的方法。通过优化电路结构和CAD仿真技术,解决了功率耗散大与盒体模块小、相位噪声要求高和腔体尺寸小这两个主要矛盾,研制出的DRO输出频率为Ku波段点频,输出功率达到了0.5W,工作效率为20%,相位噪声优于-80dBc/Hz@10kHz,体积为34mm×27mm×9mm。研制结果表明,该介质振荡器具有体积小、输出功率高、相位噪声较高等优点,性能可靠,满足系统小型化使用要求。     

X波段低相噪频率综合器设计

介绍了一种X波段低相噪频率综合器的实现方法。采用混频环与模拟高次倍频相结合的技术,实现X波段跳频信号的产生。采用该技术实现的频率综合器杂散抑制可达-68 d Bc,相噪优于-99 d Bc/Hz@1 k Hz,-104 d Bc/Hz@10 k Hz,-106 d Bc/Hz@100 k Hz。重点论述了所采用的低相噪阶跃倍频的关键技术,详细分析了重要指标及其实现方法,实测结果证明采用该方法可实现给定指标下的X波段低相噪频率综合器。     

一种VHF频段具有抗振性能的晶体振荡器的设计

描述了一个100.0 MHz的石英晶体振荡器的设计和性能,提出了一种在振动条件下获得较好相位噪声性能的方法。测试结果表明:在静止状态下,晶体振荡器的相位噪声为:-143.0 dBc/Hz@1 kHz,-156.8 dBc/Hz@10 kHz;在任一方向的随机振动条件下,晶体振荡器的相位噪声优于-137.4 dBC/Hz@1 kHz,-150.9 dBC/Hz@10 kHz。     

Ku频段多通道抗振激励源设计

介绍一种Ku频段多通道抗振激励源设计,采用X频段抗振低相噪介质稳频振荡器(DRO),通过结构固连减少各部分电路在振动环境中的相对运动,保证了激励源在振动条件下的稳定性.采用二次谐波镜频抑制混频器一次变频,简化了激励源电路并实现了对本振泄漏的高抑制度和良好的边带抑制.多芯片微带混合集成设计实现了激励源的小型化.研制的样机达到了振动环境下相噪优于-97 dBc/Hz@10kHz,本振抑制大于32 dB、边带抑制大于35 dB的优良性能,验证了设计技术的有效性.     

一种钽酸锂压控振荡器的设计与实现

该文使用具有低电容比、宽调谐范围的钽酸锂晶体设计了一巴特勒共基低相位噪声压控振荡器,此设计在寻求高有载品质因数QL的同时保持了振荡器的输出功率。使用的钽酸锂晶体的无载品质因数Q0约为1.24×103,其频率为10.727MHz。设计出的巴特勒振荡器QL≈33%Q0,输出功率约为11dBm。不加压控的情况下,实际测得该振荡器的相位噪声结果为-85dBc/Hz@10 Hz和-145dBc/Hz@1kHz。在此基础上,增加一变容二极管作为压控元件设计了钽酸锂压控振荡器,在2~10 V范围内,测得控制电压压控斜率约为86.6×10-6/V,相位噪声测试结果优于-82dBc/Hz@10Hz和-142dBc/Hz@1kHz,实现了具有宽调谐范围的低相位噪声钽酸锂振荡器的设计。     

一种高频低相噪晶体振荡器电路的设计

从李森模型出发,以100 MHz振荡器为例,详细介绍了一种高频低相噪晶体振荡器电路的设计思想和指导原则。考虑了振荡器中的几个关键电路的选用,并给出了电路原理图。采用ANSOFT SERENADE8.7进行计算机仿真得出电路的频谱、波形和相位噪声曲线图,并将其优化。根据仿真结果做出实际的电路,得出实测相位噪声为-154.97 dBc/Hz@kHz-、164.17 dBc/Hz@10 kHz。可以看出,该电路在低相噪方面有一定的特点。     

低相噪基准信号模块设计

针对一种应用于跟踪雷达的基准信号模块低相噪设计的关键因素,进行了设计、分析与计算,给出了分析思路以及实物测试结果.经测试,模块输出信号4.2 GHz的相位噪声为-128.6 dBc/Hz@1 kHz,12.9 GHz的相位噪声为-121.6 dBc/Hz@1 kHz,目前,该模块已在跟踪雷达中得到了良好的应用.