X波段低相噪VCO及鎖相技術(shù)研究.pdf

1、本文在介紹了相位噪聲的定義，振蕩器相位噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和鎖相環(huán)原理的基礎(chǔ)上，開(kāi)展了對(duì)X波段低相噪壓控振蕩器(VCO)和低相噪壓控介質(zhì)振蕩器(VCDRO)及頻率綜合技術(shù)的研究。 本文主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾方面： 介紹了單邊帶相位噪聲的定義及幾種常用相位噪聲的定義和相互關(guān)系，詳細(xì)分析了振蕩器相位噪聲的線性與非線性模型，分析了降低振蕩器相位噪聲的方法和影響振蕩器性能的器件因素。 用S參數(shù)方法分析了負(fù)阻二端口網(wǎng)絡(luò)振蕩器的設(shè)計(jì)

2、原理和設(shè)計(jì)步驟，在此基礎(chǔ)上用N溝道GaAs場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)了X波段低相噪壓控振蕩器，在偏離載波100kHz處的相位噪聲為-90 dBc/Hz。 在設(shè)計(jì)低相噪壓控振蕩器的基礎(chǔ)上，分析了串聯(lián)反饋介質(zhì)振蕩器和壓控介質(zhì)振蕩器的原理。用GeSi HBT晶體管和小信號(hào)S參數(shù)設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了X波段低相噪壓控介質(zhì)振蕩器，在偏離載波10 kHz處的相位噪聲為-103.8 dBc/Hz。 通過(guò)對(duì)鎖相環(huán)工作原理和移頻反饋頻率綜合源的相位噪聲分析及其

3、對(duì)外置分頻器頻綜源和移頻反饋頻綜源的相位噪聲比較。綜合考慮系統(tǒng)要求后，制定了移頻反饋頻綜源設(shè)計(jì)的技術(shù)方案。 本文采用移頻反饋頻綜源設(shè)計(jì)的技術(shù)方案，利用低相噪、低雜散的微波倍頻源作為本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)，與微波VCO輸出的耦合信號(hào)進(jìn)行混頻，將中頻信號(hào)鎖相。同時(shí)，用倍頻源的參考信號(hào)作為鎖相的參考頻率。利用低相噪壓控振蕩器作為微波源研制的頻綜源在9.96 GHz射頻輸出的相位噪聲在偏離載波10 kHz處為-102.2dBc/Hz，360 MH