X波段低相噪壓控振蕩器的研制.pdf

1、本課題系統(tǒng)論述了X波段低相位噪聲電壓控制振蕩器的設(shè)計(jì)，詳細(xì)的介紹了振蕩器的原理以及低相位噪聲的實(shí)現(xiàn)方法。 目前的X波段(8-12GHz)振蕩器基本上是圍繞硅基三極管進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但是在半導(dǎo)體技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，硅基三極管顯然已經(jīng)有些過時(shí)了。為了在手機(jī)市場(chǎng)上謀求最大的利益，半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商已經(jīng)停止了對(duì)高端硅三極管的生產(chǎn)，只保留了低頻三極管的業(yè)務(wù)。這就迫使我們尋找一種新的有源器件來代替原有的硅基三極管。常見的砷化鎵三極管可以應(yīng)用于微波甚

2、至毫米波頻段，但是與硅基三極管相比，砷化鎵三極管在相位噪聲方面具有相當(dāng)大的差距，所以，一般不被考慮用做硅基三極管的替代產(chǎn)品。在這種情況下，一種近幾年問世的三極管，鍺硅三極管被考慮應(yīng)用于較高頻段。這種三極管具有較低的相位噪聲和閃爍噪聲，并且可以應(yīng)用于高至50GHz的頻段，普通的硅基三極管只可應(yīng)用于低于20GHz的頻段。 除了選用此新穎的三端元件之外，本課題還對(duì)振蕩器的以下方面進(jìn)行了詳細(xì)的研究，首先是振蕩條件的理論推導(dǎo)，然后把它從一

3、般經(jīng)典理論中的復(fù)雜公式簡(jiǎn)化為易于在計(jì)算機(jī)仿真軟件中實(shí)現(xiàn)的方法，第二是針對(duì)降低振蕩器的相位噪聲進(jìn)行了理論分析和實(shí)踐，另外就振蕩器的調(diào)諧帶寬增加會(huì)導(dǎo)致振蕩器的相位噪聲降低這一矛盾進(jìn)行了研究，采用了目前較流行的寬帶壓控振蕩器設(shè)計(jì)方法，輔之以大變?nèi)莘秶淖內(nèi)荻O管，達(dá)到低相噪振蕩器相對(duì)較寬的調(diào)諧帶寬。 最后對(duì)實(shí)際制作的壓控振蕩器進(jìn)行了調(diào)試和測(cè)試，在實(shí)際的調(diào)試中進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的理論，使此振蕩器的指標(biāo)達(dá)到了較高的水平，在壓控調(diào)頻范圍內(nèi)，在