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中国国防事业正在迅猛发展,针对雷达、通信、图传等多种微波系统中的频率源部分提出了各种要求,其指标要求也是越来越高,超低的相位噪声要求、高集成度、低压工作并要功耗同时也要低、高可靠性等均有明显体现。为了能够满足对相位噪声要求极高的系统需求,PDRO—取样锁相介质振荡器成为了比较通常的选择。在国内,对于可靠性要求高、同时技术指标也要求较高的军用产品,能够满足要求的厂家较少,很多PDRO产品还是依赖进口,本文设计了一款取样锁相介质振荡器和一款数字锁相LC振荡器的锁相源。在本文中,就以下几个方面展开了研究设计工作:深入研究振荡器相关理论,主要是包括微波振荡器的电路结构部分,起振方法的判定方法,判定方法包括奈奎斯特准则判别法和负阻判别法,介质谐振器的相关理论,常用介质振荡器电路的理论分析。深入研究取样锁相技术和数字锁相技术的相关理论及相关电路组成,取样鉴相器的工作原理,取样锁相的相关电路组成,电路包括电源处理电路、取样鉴相电路、环路滤波器、扩捕电路,数字锁相环的组成,对于数字锁相的过原理分析,包括锁定分析、失锁分析、数字锁相的传递函数情况,以及相位噪声在振荡器和锁相环中的具体分析,通过这些研究,以便于开展后续的设计工作。设计部分包括两款锁相环,一款为10GHz取样锁相介质振荡器,一款为10GHz数字锁相LC振荡器。取样锁相介质振荡器中设计的电路包括DRO、滤波器、耦合器、取样锁相电路。使用PCB工艺和MMIC结合设计了DRO,使用软件对谐振器电路进行仿真,并与负阻芯片按照设计的电路形式连接后进行联合仿真,完成DRO的设计;取样锁相部分所设计的电路包括电源电路、取样鉴相电路、参考信号方法电路、扩捕电路、环路滤波电路,这些电路集成在一块PCB上,该电路采用多层PCB工艺,使用封装器件和贴片的电阻元件、电容元件、电感元件实现电路。组合两种电路,对电路进行调试和测试,完成了一款PDRO产品。数字锁相LC振荡器中设计的硬件电路包括基于HMC704数字锁相电路、环路滤波器、数字控制电路、稳压电路、输出放大电路,对环路滤波器和微带线进行仿真,并使用多层PCB工艺完成数字锁相源硬件电路设计,并通过C语言编译程序代码,配置数字锁相环,完成数字锁相LC振荡器的锁相源。对两款锁相源进行详细的测试和调试工作,将记录的数据进行分析,最终的测试结果表面,文中所设计的两款锁相源满足要求。