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频率综合器广泛应用于各类微波毫米波系统以及无线通信系统中,是整个系统的核心部分,其性能的好坏直接决定着整个系统的好坏。频率综合器的主要作用是为接收系统提供优良的本振,在发射机中则是提供发射源。频率综合器的所有类型中,介质振荡器是很特殊的一个。介质振荡器的优缺点十分明显,它只能提供点频,但是却有着非常优秀的相位噪声,是其它频率合成器所不能相比的,它的性能依赖于所用的介质谐振器的好坏,而介质谐振器通常是由高性能的微波介电陶瓷制作成的。xCaTiO3-(1-x)NdAlO3陶瓷具有优良的微波介电性能,可以用来制作谐振器,但是温度特性不是很好,因此可以考虑用另外一种具有相反温度系数的NdAlO3陶瓷与其复合,来改善。目前通常采用制备介电陶瓷通常采用固相烧结的方法,为了获得最佳性能,通常采用多组烧结温度与多组掺杂确定。介质振荡器通常与取样锁相环结合,构成性能优良取样锁相介质振荡器。采用这种锁相环可以有效的改善介质振荡器的近端噪声性能,而介质振荡器通常拥有远端的噪声比较好,从而可以满足比较苛刻的噪声要求。由于取样鉴相器的鉴相输出电压非常小,因此必须设计合理的外围电路。而这种锁相环的锁定通常比较困难,因此必须设计一种辅助锁定电路。本文首先利用ADS与HFSS软件对介质振荡器进行建模以及仿真,在Multisim中设计辅助锁定电路:文氏振荡电路,通过AutoCAD软件设计振荡器的版图,最终加工出实物,并进行测试。实测的结果是输出频率10.2GHz,偏离载波10kHz处的相位噪声为-102dBc/Hz。取样锁相介质振荡器通常只能输出点频,为了得到宽带频率源,可以考虑采用双环结构。双环电路中,主环输出采用集成压控振荡器芯片,然后通过定向耦合器耦合出来一部分功率与介质振荡器的输出进行混频,输出的中频信号进入数字锁相芯片的鉴相器进行鉴相,鉴相器的参考选择DDS。最终输出的频率范围是10.45GHz~11.45GHz,步进1MHz,在频率为11.45GHz时,相位噪声达到-90dBc/Hz@10kHz,实测结果表明采用这种结构实现小步进、低相噪、宽频带的频率源。