论文部分内容阅读
振荡源是调制、解调、PLL等电路不可或缺的重要组成部分,而高性能、高集成度、小型化的振荡源是当前的研究热点。基片集成波导作为一种新型的导波结构,兼具金属波导Q值高、损耗低、高频特性好、功率容量大以及微带结构易于与平面电路集成等优点,给高性能振荡器的设计提供了一种优良的解决方案。本文基于基片集成波导基本理论和技术,在六边形、正方形和半模基片集成波导谐振腔基础上,分别对反射型、反馈型和可调压控振荡器进行研究。本文的具体工作如下:首先本论文讲述了基于基片集成波导技术振荡器设计的基本理论和基本方法。从基片集成波导的基本理论出发,阐述了基片集成波导腔体的多样性和与微带线的过渡形式,然后以数学推导的形式分析了反射型和反馈型振荡器的基本设计方法和原理,并通过表达式的形式描述了振荡器的重要参数-相位噪声。由于在振荡器的设计中,采用间隙电容代替普通电容,因而简单的介绍了间隙电容的基本理论。其次本论文以反射型振荡器的振荡原理和基片集成波导正六边形谐振腔的谐振机理为理论基础,将基片集成波导正六边形谐振腔作为振荡器的谐振腔体,通过基片集成波导六边形谐振腔与微带线结合来调节频率输出的方法,最终实现了一款输出频率为10.3GHz的反射型振荡器。随后本论文将半模基片集成波导窄带滤波器作为振荡器的选频网络,以反馈型振荡器的振荡原理为理论基础,通过开缝隙的方式来调节HMSIW窄带滤波器耦合系数的大小,并以环形网络的长度来控制振荡器频率的输出,最终实现了一款输出频率为9.88GHz的反馈型振荡器。最后本论文设计并实现了一款基于基片集成波导技术的带宽为18M的压控振荡器,通过这款振荡器验证了基片集成波导技术应用于压控振荡器的可行性,验证了通过基片集成波导正方形腔体与变容二极管耦合实现谐振频率可调的可行性,验证了变容二极管焊点位置的变化引起谐振腔谐振频率的变化的有效性。