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伴随着无线通讯和现代雷达的蓬勃发展,微波点频源的应用变得越来越广泛。作为各类微波系统的核心部件,振荡器的频率稳定性和相位噪声对微波系统整体性能的意义不言而喻,研制出一款小型化、相位噪声低、频率稳定的高性能介质振荡器变得越来越重要。本文将研制一款工作在X波段的相位噪声低、频率稳定、体积小的介质振荡器。本文作者阅读了大量的国内外关于制作高性能微波点频源的文献,了解国内外研究现状,总结前辈们研制介质振荡器时所积累的经验和方法,之后确定了本次毕业设计的设计方案。本文中介质振荡器采用负反馈式振荡器模型,负反馈式振荡器模型由负反馈网络和缓冲放大器组成,负反馈网络由介质谐振器、环路带通滤波器、环路驱动放大器、移相器和耦合器组成。当负反馈网络中的增益和相位满足一定的条件时,振荡器起振。确定振荡器的起振条件之后,文章基于LESSON相位噪声公式,利用ADS电磁仿真软件对振荡器电路整体的相位噪声、频率稳定性进行仿真并分析谐振器Q值,环路增益对系统相位噪声的影响。依托于振荡器的起振条件以及LESSON相位噪声公式,文章对系统各部件的指标参数进行了分配。本文中蓝宝石介质谐振器的工作模式采用回音壁模式,常温下介质谐振器工作在该模式时具有极高的Q值。文章使用HFSS电磁仿真软件,权衡谐振频率、Q值和差损对系统相位噪声的影响之后,确定谐振器的尺寸,通过分析谐振器的s参数,确定谐振器主模和杂模频点,之后设计环路带通滤波器。接着对移相器进行设计,使移相器在使用频点上,实现0-180~o范围内是想连续可调,调节移相器使环路相位满足振荡器的起振条件。然后着对耦合器进行设计。完成以上部件的设计之后对其差损进行加权,设计环路驱动放大器,使得环路增益满足振荡器的起振条件。再根据所需输出功率设计环路放大器,至此振荡器各部件的仿真完成。最后完成各个器件投板加工和工程调试。完成工作在X频段,相位噪声为-110dBc/Hz@1kHz,-120dBc/Hz@10kHz,-130dBc/Hz@100kHz的低相噪介质振荡器的研制。