固态微波振荡器是微波设备的关键部件,已广泛应用于通信、雷达、制导、导航等微波设备中.相位噪声是固态微波振荡器的一项主要技术指标,也是影响系统性能的关键因素.该文探讨了新型超低噪振荡器的工作原理,从"场"和"路"两个方面对其单元电路的设计理论进行了研究,并优化设计了波段超低相噪振荡器.该文首先论述了频率源短期频率稳定度的重要性,并阐述了超低相噪振荡器的特点和发展趋势.由于在新型超低相噪振荡器中,计算介质谐振器的谐振频率是设计的重要环节,而时域有限差分法是九十年代新兴的电磁计算方法,在微带电路的分析方面有着广泛应用,因此该文用法分析了介质谐振器与微带线的耦合结构,计算介质谐振器的谐振频率.经用变分法计算相同结构验证,结果十分吻合.在分析谐振结构过程中,发现普通时域有限差分法需要大量的计算时间,效率不高.为此,借鉴数字信号处理的思想,将计算电磁学与算法相结合,提邮新的快速时域有限差分法,极大地提高了算法的效率,另一方面利用神经网络的最新成果形成另一种快速时域有限差分法,进一步完善了时域有限差分法求解本征值的算法.与普通时域有限差分法相比,两种新的快速算法效率高,收敛性好.介质谐振器与微带线的耦合系数对设计和调整介质稳频振荡器有着重要的作用,该文采用磁通法计算耦合结构中介质谐振器的有载值及其与微带线的耦合系数,计算结果与参考文献十分一致.该文对新型超低噪介质稳频振荡器的组成形式和电路原理进行也研究,讨论了单元电路的电路模型及其设计制作,并从提高整个振荡器的相位性能出发,分析锁频环路对系统相位噪声的影响,提出了优化设计的原则,据此设计制作了波段的超低相噪振荡器.研制电路的测试结果验证了该文理论分析和设计方法的有效性.