【摘 要】
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频率源是雷达、卫星等微波电子系统中极其重要的组成部分,其好坏直接影响着整个系统的性能指标。现代微波技术的不断发展对频率源的性能要求越来越高,因此,对频率合成技术的
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频率源是雷达、卫星等微波电子系统中极其重要的组成部分,其好坏直接影响着整个系统的性能指标。现代微波技术的不断发展对频率源的性能要求越来越高,因此,对频率合成技术的研究有着重要的意义。介质谐振器具有品质因数高、介电常数高、损耗低、温度稳定性好的优点,采用介质谐振器的频率源能够在微波频段实现低相位噪声和高频率稳定度,因而广泛应用于微波系统中。本文首先介绍振荡器的基本理论,阐述介质谐振器作为谐振器件的工作原理,并详细分析其与微带线的耦合结构。在此基础上,讨论了串联反射型和并联反馈型介质振荡器的基本工作原理。然后结合仿真软件设计并实现了这两种结构的介质振荡器,并给出了详细的设计步骤和调试方法。为了改善振荡器的性能指标,本文制作了两级放大结构的并联反馈型介质压控振荡器,这种结构可以增大有源放大网络的增益,降低介质谐振器与微带线之间的耦合,提高选频网络的有载品质因数,从而提高输出功率并改善振荡器的相位噪声性能。制作的介质压控振荡器输出信号频率在9GHz,其输出功率为12dBm,相位噪声为-80dBc/Hz@10kHz,-101dBc/Hz@100kHz,电调谐范围达到了15MHz,满足了工程实践要求。随后,本文在介绍锁相环基本工作原理的基础之上,详细地讨论了锁相环电路的设计以及调试过程,完成了一个X波段锁相频率源的研制。本文研制的锁相频率源的输出功率为10.5dBm,其相位噪声为-93dBc/Hz@10kHz,-105dBc/Hz@100kHz,达到了课题的预期目标。
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