X波段压控介质振荡器制造技术

本发明专利技术公开了一种X波段压控介质振荡器，X波段压控介质振荡器包括有源放大网络、选频网络、电压调谐结构、缓冲放大器和电源模块，其中，有源放大网络输出端分别与选频网络的输入端、缓冲放大器的输入端相连；选频网络的输出端与有源放大网络的另一输入端相连；电压调谐结构的输入端连接调谐电压，输出端与选频网络的另一输入端相连；缓冲放大器的输出端为信号输出端，电源模块分别与有源放大网络和缓冲放大器连接。该X波段压控介质振荡器具有更大的电压调谐带宽以及更低的输出相位噪声，对负载牵引有更好的抑制。同时，尺寸小，可以满足系统小型化设计的需求。小型化设计的需求。小型化设计的需求。

【技术实现步骤摘要】
X波段压控介质振荡器


[0001]本专利技术涉及微波混合集成电路领域，具体地，涉及一种X波段压控介质振荡器。

技术介绍

[0002]微波振荡器广泛应用于雷达、通信、导航、电子对抗等领域，在微波系统中提供本地振荡器信号，是整个系统的核心部件之一，其性能的好坏直接影响到系统的整体性能指标。
[0003]相位噪声是微波振荡器最重要的指标之一，相位噪声的大小直接影响了接收机的灵敏度，在数字通信系统中，过高的相位噪声可能导致误码率上升。随着现代通信技术的不断进步，对振荡器的稳定度、相位噪声以及体积等指标都提出了越来越高的要求。同时，在现代通讯设备中，一般还要求振荡器具有电压调制频率的功能，以方便数据信号的插入或是锁相系统的应用。
[0004]在现有的解决方案中，采用高品质因数介质谐振器作为稳频器件的介质振荡器，凭借其高稳定性、低相位噪声、结构简单和体积小巧的优点，被广泛应用于各类微波频率综合系统中。介质谐振器由具有高介电常数的微波陶瓷材料构成，能够将大部分电磁能量约束在介质块内部，作为电路中的谐振选频网络。同一频段内介质谐振器的体积远远小于金属谐振腔，且介质谐振器能轻松地通过耦合作用介入微波混合集成电路中，在小型化设计中具有巨大优势。在实际应用中，常见的介质谐振器有圆柱介质谐振器和同轴介质谐振器两种，同轴介质谐振器的工作频率一般位于L波段以下，在高频应用中需要对输出信号进行倍频处理，系统构造较为负载。而圆柱介质谐振器工作频率可到达毫米波段，振荡信号可以直接输出，系统简单。
[0005]然而，由于介质谐振器较高的品质因数，导致介质振荡器的电压调谐带宽普遍较低，目前工作于X
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Ku波段的介质振荡器调谐带宽仅有10MHz
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20MHz左右，较低的电调谐带宽，增加了介质锁相源在恶劣环境下失锁的风险，也不利于频谱的充分使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种X波段压控介质振荡器，该X波段压控介质振荡器具有更大的电压调谐带宽以及更低的输出相位噪声，对负载牵引有更好的抑制。同时，尺寸小，可以满足系统小型化设计的需求。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种X波段压控介质振荡器，该X波段压控介质振荡器包括有源放大网络、选频网络、电压调谐结构、缓冲放大器和电源模块，其中，
[0008]有源放大网络输出端分别与选频网络的输入端、缓冲放大器的输入端相连；选频网络的输出端与有源放大网络的另一输入端相连；电压调谐结构的输入端连接调谐电压，输出端与选频网络的另一输入端相连；缓冲放大器的输出端为信号输出端，电源模块分别与有源放大网络和缓冲放大器连接。
[0009]优选地，有源放大网络由GaAsFET晶体管构成。
[0010]优选地，选频网络包括漏极微带线、栅极微带线和位于两条微带线间的圆柱形介
质谐振器，栅极微带线的另一终端接匹配阻抗后接地，漏极微带线的另一终端开路；其中，介质谐振器的相对介电常数为37.5，介质谐振器的介质基板为陶瓷板且相对介电常数为9.9。
[0011]优选地，电压调谐结构包括相互连接的调谐微带线和变容二极管，电压调谐结构位于介质谐振器的侧边。
[0012]优选地，介质谐振器的下方设有垫片，垫片为石英片。
[0013]优选地，调谐微带线靠近介质谐振器的位置上方设有低阻抗微带线段。
[0014]优选地，调谐微带线的终端加入一处微带中断结构，其中，微带终端的间距为0.2mm。
[0015]优选地，电压调谐结构上加载的调制电压为0
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20V直流电。
[0016]优选地，缓冲放大器在谐振点附近的增益为+18dB，输入端回波损耗小于
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15dB。
[0017]优选地，电源模块包括两个三端稳压器，分别为7809和7805。
[0018]根据上述技术方案，本专利技术将有源放大网络输出端分别与选频网络的输入端、缓冲放大器的输入端相连；选频网络的输出端与有源放大网络的另一输入端相连；电压调谐结构的输入端连接调谐电压，输出端与选频网络的另一输入端相连；缓冲放大器的输出端为信号输出端，电源模块分别与有源放大网络和缓冲放大器连接。通过对介质谐振器电压调谐结构的改进，使变容二极管与介质谐振器获得更大的耦合，从而提高了压控介质振荡器的电压调谐带宽。并且，使用高品质因数介质谐振器，对环路增益和选频网络的耦合度进行优化调整，有效提高了选频网络的有载品质因数，使得振荡器输出具有良好的相位噪声性能，能提供纯净的本振源。同时，得益于介质振荡器的优良特性，本设计电路结构简单、稳定性高，在X波段可以直接产生所需要的频率信号无需倍频，整机尺寸小，满足系统小型化、集成化设计的要求。
[0019]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0020]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0021]图1是本专利技术提供的X波段压控介质振荡器的原理框图；
[0022]图2是并联反馈型介质振荡器的电路结构原理图；
[0023]图3是改进的电压调谐结构的原理示意图；
[0024]图4是电源模块的电路原理图。
[0025]附图标记说明
[0026]1‑
有源放大网络
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选频网络
[0027]3‑
电压调谐结构
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缓冲放大器
[0028]5‑
电源模块
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11
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漏极微带线
[0029]12
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栅极微带线
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13
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介质谐振器
[0030]14
‑
调谐微带线
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15
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变容二极管
[0031]16
‑
GaAsFET晶体管
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17
‑
垫片
[0032]18
‑
低阻抗微带线段
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19
‑
微带中断结构
具体实施方式
[0033]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0034]在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，“远、近、上、下”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
[0035]参见图1至图4，本专利技术提供一种X波段压控介质振荡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X波段压控介质振荡器，其特征在于，所述X波段压控介质振荡器包括有源放大网络(1)、选频网络(2)、电压调谐结构(3)、缓冲放大器(4)和电源模块(5)，其中，所述有源放大网络(1)输出端分别与所述选频网络(2)的输入端、所述缓冲放大器(4)的输入端相连；所述选频网络(2)的输出端与所述有源放大网络(1)的另一输入端相连；所述电压调谐结构(3)的输入端连接调谐电压，输出端与所述选频网络(2)的另一输入端相连；所述缓冲放大器(4)的输出端为信号输出端，所述电源模块(5)分别与所述有源放大网络(1)和所述缓冲放大器(4)连接。2.根据权利要求1所述的X波段压控介质振荡器，其特征在于，所述有源放大网络(1)由GaAsFET晶体管(16)构成。3.根据权利要求1所述的X波段压控介质振荡器，其特征在于，所述选频网络(2)包括漏极微带线(11)、栅极微带线(12)和位于两条微带线间的圆柱形介质谐振器(13)，所述栅极微带线(12)的另一终端接匹配阻抗后接地，所述漏极微带线(11)的另一终端开路；其中，所述介质谐振器(13)的相对介电常数为37.5，所述介质谐振器(13)的介质基板为陶瓷板且相对介电常数为9.9。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴佳晟，张朝中，朱良凡，俞畅，席洪柱，朱刚，查放，
申请(专利权)人：安徽华东光电技术研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：