微波頻率源常作為雷達(dá)、衛(wèi)星、無線基站等重要通信系統(tǒng)中的本地振蕩源,對整個系統(tǒng)的性能起著至為關(guān)鍵的作用。隨著對振蕩源相位噪聲、輸出頻率和輸出功率的要求越來越高,推-推型振蕩器得到越來越多的關(guān)注。本文將差分帶通濾波器應(yīng)用到推-推型振蕩器設(shè)計中,設(shè)計具有較高復(fù)數(shù)品質(zhì)因數(shù)和共模抑制特性的差分帶通濾波器作為推-推型振蕩器的共用選頻網(wǎng)絡(luò),使推-推型振蕩器完全對稱,更有利于設(shè)計出低相噪、高基波抑制度和高二次諧波輸出功率的推-推型振蕩器。本文首先從推-推型振蕩器的發(fā)展和理論基礎(chǔ)入手,介紹了推-推型振蕩器的工作原理以及影響其相位噪聲的因素,為后文振蕩器設(shè)計提供了理論指導(dǎo)。結(jié)合差分濾波器的工作原理設(shè)計得到具有高復(fù)數(shù)品質(zhì)因數(shù)和抑制共模噪聲特性的差分帶通濾波器,將差分帶通濾波器作為推-推型振蕩器的選頻元件,通過計算復(fù)數(shù)品質(zhì)因數(shù)峰值確定振蕩頻點(diǎn),最終設(shè)計出具有優(yōu)良相位噪聲性能的推-推型振蕩器。本文基于復(fù)數(shù)品質(zhì)因數(shù)峰值設(shè)計了一款工作頻率為12.23GHz的并聯(lián)反饋型振蕩器,介紹了詳細(xì)的設(shè)計仿真步驟,為后文推-推型振蕩器設(shè)計提供了理論參考;在上面仿真基礎(chǔ)上,采用微帶差分帶通濾波器設(shè)計了工作在X波段的推-推型振蕩器,... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３交叉耦合的基本結(jié)構(gòu)??

的相位函數(shù)。在理想情況下，振蕩器輸出頻率純凈，可近似為脈沖，但結(jié)合實(shí)際情況，??由于幅度函數(shù)和相位函數(shù)外（ｒ）影響，實(shí)際輸出頻譜將在中心頻率周圍產(chǎn)生一個裙??帶，如圖２．４所示。??輸＋??出?一■Ｉ?丁??Ｓ?！?１?！??ＪＡＬ??／〇?／〇＋／．?＇頻率??圖２．４振蕩器實(shí)際輸出頻譜圖??相位噪聲定義為偏離載波一定頻率處，單邊相位調(diào)制邊帶１Ｈｚ帶寬范圍內(nèi)的噪聲功??率與振蕩器信號總功率的比值，表達(dá)式如下：??Ａ〇ｔｏ／（Ａ＾）?＝?ｌ〇－ｌ〇ｇ?Ｐ—八Ｃ〇°＋ＡａＡＨｚ、?（２．３０）??＿?ｃａｒｒｉｅｒ?＿??其中，呌為振蕩器中心頻率，頻偏量為Ａ＜ｙ�？偟南辔辉肼暟ǚ日{(diào)制雜散和相位調(diào)??制雜散兩部分，本文中所設(shè)計基波振蕩器為并聯(lián)反饋型，其對于幅度雜散有一定的自身??調(diào)節(jié)能力，則相位調(diào)制雜散是主導(dǎo)整體相位噪聲的主要因素，也就是通常所說的相位噪??聲。??２．３．２?Ｌｅｓｓｏｎ相位噪聲模型??Ｌｅｓｓｏｎ模型是由Ｄ．Ｂ?Ｌｅｓｓｏｎ于１９６６年提出的用于表征振蕩器相位噪聲功率譜密度??的模型［５５］。反饋式振蕩器的電路模型如圖２．５所示。??１１??

碩士學(xué)位論文?基于差分帶通濾波器的推－推型振蕩器設(shè)計??４．帶外抑制良好；??５．具有多模窄帶特性。??當(dāng)諧振器為多模時，其相位響應(yīng)較尖銳，對應(yīng)更高的群延時峰值和復(fù)數(shù)品質(zhì)因數(shù)峰??值，而較小的帶內(nèi)插損和良好的帶外抑制一方面避免了其他頻點(diǎn)優(yōu)于設(shè)計頻點(diǎn)滿足起振??條件，另一方面有利于提高相位噪聲性能。所以，在設(shè)計諧振器時應(yīng)盡量滿足以上五點(diǎn)??要求以得到較優(yōu)越的相噪性能。??３．２．２?ＳＩＷ諧振器設(shè)計??基片集成波導(dǎo)（ＳＩＷ）結(jié)構(gòu)在微波毫米波段具有低插損和高２值特性，基于ＳＩＷ結(jié)??構(gòu)的微波振蕩器設(shè)計也是近年來的研究熱點(diǎn)［８＿１１］。本文所設(shè)計的諧振器是由三個諧振腔??體交叉耦合實(shí)現(xiàn)的，微帶轉(zhuǎn)ＳＩＷ匹配部分利用共面波導(dǎo)過渡完成，結(jié)構(gòu)緊湊具有小型??化的特點(diǎn)。在濾波器通帶的右側(cè)引入一個傳輸零點(diǎn)，可以提高濾波器的頻率選擇性，該??零點(diǎn)的位置取決于腔體之間的耦合系數(shù)，同時，通過改變諧振器的矩形系數(shù)對通帶特性??進(jìn)行優(yōu)化。諧振器介質(zhì)板采用Ｒ〇ｇｅｒｓ５８８０高頻板材，板材厚度為０．５０８ｍｍ，介電常數(shù)??為２．２，損耗角正切（ＴａｎＤ）較小為０．０００９。濾波器版圖和仿真結(jié)果如圖３．１所示。??

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]基于疊層基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的平衡濾波器小型化設(shè)計[D]. 周愷.南京理工大學(xué) 2017
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本文編號：3329765