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低相噪微波固态频率源是现代民用、军用通信系统的关键部件之一,对该技术的研究具有重要意义。本文在介绍了相位噪声的定义,振荡器相位噪声的产生机理和锁相环原理的基础上,开展了对X波段低相噪压控振荡器(VCO)和低相噪压控介质振荡器(VCDRO)及频率综合技术的研究。本文主要贡献表现在以下几方面:介绍了单边带相位噪声的定义及几种常用相位噪声的定义和相互关系,详细分析了振荡器相位噪声的线性与非线性模型,分析了降低振荡器相位噪声的方法和影响振荡器性能的器件因素。用S参数方法分析了负阻二端口网络振荡器的设计原理和设计步骤,在此基础上用N沟道GaAs场效应管实现了X波段低相噪压控振荡器,在偏离载波100kHz处的相位噪声为-90 dBc/Hz。在设计低相噪压控振荡器的基础上,分析了串联反馈介质振荡器和压控介质振荡器的原理。用GeSi HBT晶体管和小信号S参数设计方法实现了X波段低相噪压控介质振荡器,在偏离载波10 kHz处的相位噪声为-103.8 dBc/Hz。通过对锁相环工作原理和移频反馈频率综合源的相位噪声分析及其对外置分频器频综源和移频反馈频综源的相位噪声比较。综合考虑系统要求后,制定了移频反馈频综源设计的技术方案。本文采用移频反馈频综源设计的技术方案,利用低相噪、低杂散的微波倍频源作为本振驱动信号,与微波VCO输出的耦合信号进行混频,将中频信号锁相。同时,用倍频源的参考信号作为锁相的参考频率。利用低相噪压控振荡器作为微波源研制的频综源在9.96 GHz射频输出的相位噪声在偏离载波10 kHz处为-102.2dBc/Hz,360 MHz中频信号的相位噪声在偏离载波10 kHz处为-103.1 dBc/Hz。最后,采用低相噪压控介质振荡器作微波源研制的9.96 GHz频综源的相位噪声在偏离载波10 kHz处为-110.1 dBc/Hz,杂散优于-86 dBc。