Ku和Ka波段壓控振蕩器與新型超寬帶微帶天線研究.pdf

1、壓控振蕩器(VCO)是通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗、測(cè)試儀表等微波系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量好壞直接影響整個(gè)電子系統(tǒng)的性能指標(biāo)。目前，高性能的Ka及Ku波段VCO國(guó)內(nèi)成熟產(chǎn)品較少，主要靠進(jìn)口，但是常常受到西方國(guó)家不同程度的出口限制。因此，自主研制高性能、低成本的Ku和Ka波段壓控振蕩器具有重要意義。超寬帶天線廣泛用于寬帶無線通信系統(tǒng)，其性能的好壞直接影響通信質(zhì)量。本文主要針對(duì)Ku、Ka波段壓控振蕩器和超寬帶天線的設(shè)計(jì)以及工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行深入的研究

2、，取得了新的研究進(jìn)展。論文的主要內(nèi)容包括:
　　 1.采用微帶混合集成電路結(jié)構(gòu)形式，選用低相位噪聲HEMT管作為有源器件，研制出了共柵結(jié)構(gòu)的Ku波段點(diǎn)頻振蕩器。該振蕩器的工作頻率為15.5GHz，輸出功率為7.50dBm。通過在Ku波段振蕩器后接Ka波段二倍頻器，研制成功了Ka波段的點(diǎn)頻振蕩器，輸出功率為16dBm。
　　 2.在Ku波段點(diǎn)頻振蕩器的基礎(chǔ)上，在漏極添加變?nèi)莨軜?gòu)成可電調(diào)的諧振電路結(jié)構(gòu)用于設(shè)計(jì)Ku波段VCO。

3、利用ADS對(duì)VCO進(jìn)行小信號(hào)仿真，初步確定電路參數(shù)，接著采用諧波平衡法進(jìn)一步優(yōu)化電路性能，最后研制出了Ku波段壓控振蕩器實(shí)驗(yàn)樣品。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，該壓控振蕩器的中心工作頻率為14.74GHz，調(diào)頻帶寬達(dá)到14.8％，帶內(nèi)輸出功率為1.36～6.2dBm。在13.64GHz處，自由振蕩的Ku波段VCO的相噪為-107dBc/Hz@IMHz。在此基礎(chǔ)上，添加Ka波段二倍頻器，研制成功了Ka波段壓控振蕩器。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，該壓控振蕩器的調(diào)頻帶寬為