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随着无线通信、军用雷达、电子对抗、航空航天、生物医疗、空间遥感等领域的广泛发展,因此微波信号源的指标要求越来越高。作为上述领域的关键部件之一振荡器,它能提供了高频谱纯度的信号源。我们希望所使用的振荡器具有低相位噪声、高输出功率、工作稳定性强、结构紧凑及低成本等特点。由于对低相位噪声、高频谱纯度、低成本的X波段振荡器的设计要求,则对高Q值、易于与PCB电路板集成的谐振电路的研究和设计显得尤为重要。SIW谐振器具有上述优异的特性,本文主要针对基片集成波导(SIW)谐振器进行研究和建模仿真,并将设计出的SIW谐振器作为负阻式振荡器或反馈式振荡器两种振荡电路的频率选择元件。同时将SIW谐振器与振荡电路进行建模联合仿真获得优异的相位噪声、输出功率及高结构紧凑度。本文共设计三个方案:第一个方案采用小尺寸及高Q值的四分之一模基片集成波导(QMSIW)谐振器,其谐振器尺寸大约为SIW谐振器的25%,并应用于负阻式振荡电路中,通过测试得知振荡频率为9.03GHz,直流消耗功率为20mW情况下有5.04dBm的功率输出,相位噪声为-98.8dBc/Hz@100kHz,-120.4d Bc/Hz@1MHz,通过计算得出figure of merit(FOM)为-184.9dBc/Hz。第二个方案采用高Q值工作在TE102模式SIW谐振器,并在谐振器上集成两个差分输出端口,并应用于反馈式振荡电路中,通过测试得知振荡频率为9.01GHz,直流消耗功率为20mW情况下有1.8dBm的功率输出,两个输出端口的相位差基本为180°,相位噪声为-104.3dBc/Hz@100kHz,-133dBc/Hz@1MHz,通过计算得出FOM为-190.4dBc/Hz。此方案不需要在输出端口外接一个微波巴伦或者使用两个有源器件就能实现输出端口180°相位差,使得振荡电路尺寸进一步缩小和节约成本。第三个方案采用高Q值双模SIW双工器背靠背结构实现两个反馈式子振荡器,两个子振荡器的隔离度由双工器提供,从而能够抑制两个输出振荡信号之间的交调。双工器由两个高Q值双模SIW滤波器通过T型结构成,它作为振荡环路频率选择元件能有效的降低振荡器输出信号的相位噪声。仿真结果显示该双频振荡器能同时输出9GHz,10.06GHz两个频率的振荡信号,输出功率分别为4.982dBm和5.090dBm,相位噪声分别为-134.7dBc/Hz@100kHz,-155.0dBc/Hz@1MHz和134.1dBc/Hz@100kHz,-154.1dBc/Hz@1MHz。