低相位噪声微波振荡器设计.pdf

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1、第37卷第1期压电与声光Vo1．37No．12O15年02月PIEZOELECTRICS＆ACOUSTOOPTICSFeb．2015文章编号：1004—2474(2015)01—0179—04低相位噪声微波振荡器设计郭涛涛，年夫顺。，杨宜生，王尊峰(1．中北大学仪器与电子学院，山西太原030051；2．中国电子科技集团公司第四十一研究所，山东青岛266555)摘要：针对Ka和Ku波段上、下变频装置对微波振荡器低相位噪声和小型化的要求，该文采用单环锁相式频率合成技术完成了微波振荡器的设计，并对锁相环的相位噪声进行了理论

2、计算。分析了鉴相频率、鉴相器灵敏度和环路带宽对锁相环输出相位噪声的影响，根据分析结果对微波振荡器电路参数合理选择，同时兼顾了低相位噪声与小型化的设计要求。测试结果表明，振荡器的相位噪声指标与理论计算一致，各项指标均达到要求，可满足实际工程应用。关键词：微波振荡器；低相噪；锁相环中图分类号：TN65文献标识码：ADesignofLowPhaseNoiseMicrowaveOscillatorGUOTaotao，NIANFushun。，YANGYisheng。，WANGZunfeng。(1．SchoolofInstrum

3、entandElectronics，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．The41stInstituteofChinaElectronicandTechnologyGroupCorporation．Qingdao266555，China)Abstract：AimingattheminiaturizationandlowphasenoiserequirementsofmicrowaveoscillatortOtheupanddownfrequencyconversi

4、ondevicesoperatingatKaandKuband，usingthesinglephase—lockedloop(PLL)frequencysynthesizertechnology，themicrowaveoscillatorisdesignedandthePLLphasenoiseiscalculated．Theeffectofthephasedetectorfrequency，thephasedetectorsensitivityandtheloopbandwidthontheoutputphase

5、noiseofthephase-lockedloopareanalyzed．AccordingtOtheanalysisresults，themicrowaveoscillatorcircuitparametershavebeenreasonablychosenandbothlowphasenoiseandsmallsizehavebeentakenintoaccount．Thetestresultsshowthatthecalculationandmeasurementofphasenoiseindexesagre

6、edwellandcanmeetthepracticalengineeringappli—cation。Keywords：microwaveoscillator；phase—lockedloop；lowphasenoise0引言荡器的缺点，其体积、质量、功耗都较小，成本较低，但其线性度相对较差]。基于锁相环路的频率合成微波振荡器是微波信号发生器的核心部件，作器可有效地提高微波振荡器的相位噪声，尤其是多为本地振荡器，也是矢量网络分析仪、频谱分析仪和环锁相振荡器的相位噪声较低，但其电路较复杂，体测试接收机的核心部件，对仪

7、器整机性能指标有很积和质量较大，成本也较高，不是所有应用场合都适大影响。微波毫米波测试仪器和电子装备对低相位合口]。本文研制的单环锁相振荡器，较好地解决了噪声和高频谱纯度的微波振荡器均有很高的要求。低相位噪声与小型化设计的矛盾问题，较好地满足微波介质振荡器具有低相位噪声和高稳定度的优了微波上、下变频装置对低相位噪声本地振荡器的点，但频率调谐范围小，只能作点频振荡器使用n]。需要。采用钇铁石榴石(YIG)小球作为核心器件的微波振荡器调谐范围大，相位噪声和频谱纯度也较高，但其1设计方案体积、质量、功耗和成本都较高。采用压

8、控振荡器振荡器是用来产生信号的频率源，其设计主要(VCO)作为核心部件的微波振荡器可克服YIG振以频率合成技术为主，将模拟技术和数字技术相结收稿曰期：2014-10-28基金项目：电子测试技术国家重点实验室基金(9140C120101140C12055)作者简介：郭涛涛(1987一)，男，山西吕梁人，硕士生，主要从事射频微波电路设计、频率合成技