基于光电振荡技术的低相噪微波频率源研究

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1、Ｉ－，，＇．Ｉ■．１４各种成Ａ著ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＣ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩ儒■■论文题目基于光电振荡技术的低相噪微波频率源抑究．专业学位类别．工程硕±学号２０１３２２０２０６８４作者姓名汪维桂指导教师宋亚梅靜撤授＇■ｆｌＨ－＇＇．．．斯．一ｊｖ；４；．．；ｉｉ一苗；独创性声明本人声明所呈交的学

2、位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已绘发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教脊机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示谢意。：年女月作者签名＝日期日各平＾一＾；论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文，的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查閒和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或

3、部分内容编入巧关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描、等复制手段保存汇编学位论文。（保密的学位论义在解密后应遵守此规定）：导师签名：作者签名ｆｔ．成寺若、从：円期年巧３分类号密级注1UDC学位论文基于光电振荡技术的低相噪微波频率源研究（题名和副题名）汪维桂（作者姓名）指导教师宋亚梅副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期论文答辩日期学位授予单位和日期电子科技大学年月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。Thestudyforlow

4、phasenoiseofmicrowavefrequencysourcebasedontheoptoelectronicoscillatortechnologyAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:Author:WangWeiguiSupervisor:Prof.SongYameiSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要微波频率源的性能指标如相位噪声、频率稳定性等的好坏对雷达、通信等微波系统的性能具有举足

5、轻重的影响，并且在很大程度上限制着微波系统的性能提高。随着科技的不断发展，各种微波系统对微波源的各种性能要求日益提高，传统的微波源技术不再满足其需求。本文研究的基于光电振荡器技术，输出高频率，低相位噪声的微波频率源，迎合各种微波系统对微波源的要求而发展，能满足日益提高的性能指标。本文通过搭建光电混合系统作为研究平台，利用光电振荡器技术，产生出低相位噪声和高频率稳定性的微波信号。本文在理论上从光电振荡器(OEO)的起振条件、相位噪声以及光纤传输特性等方面分析了其基本结构和原理，并搭建OEO系统实验平台进行实验验证其原理的可行性，之后还针对其输出信号的稳定性问题和边

6、模抑制的问题提出了相应的解决方案。本文对于提高输出信号的稳定性应用了锁相环技术来解决，对于输出信号边模抑制的问题应用了多环光纤传输的方法。本文对OEO中的关键微波器件做了详细的介绍，其中包括低噪声放大器、微波窄带滤波器以及锁相环模块。对于LNA，本文首先详细阐述了LNA在OEO中的作用，然后根据OEO系统指标确定了LNA的参数要求，之后对LNA的设计理论做了简单的介绍，最后应用ADS仿真软件，设计LNA并进行仿真优化；对于微波窄带滤波器，本文先阐述了其在OEO中的关键性作用并通过OEO系统指标确定了微波窄带滤波器的参数要求，然后分别介绍了耦合微带线和基片集成波导

7、的基本原理，并采用这两种方法分别设计了微波窄带滤波器，经过对比发现，耦合微带线微波窄带滤波器指标性能出现偏差，因此在本文未做过多的描述，而SIW微波窄带滤波器的实物测试数据满足OEO系统要求；对于锁相环模块，本设计采用了PLL半导体芯片进行设计，并对制作出的锁相环模块做了测试实验。通过选取的实验测试方案以及OEO系统，反复实验证明了OEO的可行性和优越性。实验得出，本文设计的OEO，其输出的低相位噪声、高频谱纯度的微波信号，频率为10GHz，相位噪声为126dBc/Hz@100KHz，边模抑制可达35dB。基于光电振荡器技术的低噪声微波频率源，是可输出高频率，高

8、稳定性和低相位噪声的频率