L波段寬帶低相噪VCO的設(shè)計與制作
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隨著近幾年無線通信的發(fā)展，各種通信系統(tǒng)對VCO的調(diào)諧帶寬和相位噪聲提出了更高的要求。基于薄膜工藝的LC集成壓控振蕩器有很高的可靠性，但實現(xiàn)不了高Q值的片上電感，因此這種VCO的相位噪聲較差?；赑CB工藝的表貼VCO有更好的相位噪聲性能，但由于寬帶電路匹配困難，電路工作狀態(tài)不太穩(wěn)定，國內(nèi)尚沒有成熟的能夠覆蓋L波段的VCO產(chǎn)品面世。國外各大射頻器件廠商已經(jīng)開發(fā)出了多款L波段寬帶的VCO，其相位噪聲在偏離載頻10 kHz時為一100 dBc／Hz左右。本文基于一種新的電路結(jié)構(gòu)，成功實現(xiàn)了L波段系列寬帶VCO，其工作狀態(tài)穩(wěn)定，電性能指標(biāo)優(yōu)良。
1 負阻振蕩器工作原理
集成寬帶壓控振蕩器電路通?；陔p端口負阻振蕩原理，為變?nèi)荻O管調(diào)諧的LC振蕩器，它由具有負阻特性的微波固態(tài)器件和適當(dāng)?shù)耐怆娐放c之配合所組成，通過電路與固態(tài)器件之間的相互作用，把直流電源的功率轉(zhuǎn)換成微波功率，其原理框圖如圖l所示。
雙端口負阻電路的振蕩條件為
式中D=S11S22一S12S21。
2 電路設(shè)計
2．1 寬帶電路設(shè)計
傳統(tǒng)的寬帶VCO大多采用共基極電路組態(tài)，而選用基極射極雙端調(diào)諧方式可以獲得更快的調(diào)諧靈敏度，在合理的電調(diào)范圍內(nèi)實現(xiàn)了穩(wěn)定的超倍頻程的工作帶寬。如果在反饋支路中，引入一變?nèi)莨軇t可以進一步改善寬頻帶范圍內(nèi)匹配狀況。同時，在振蕩管的集電極引入一小電容直接到地，通過調(diào)整此電容的值來進一步調(diào)整振蕩管的輸出匹配狀態(tài)，使VCO獲得穩(wěn)定的超倍頻程工作帶寬。整個電路的基本拓撲結(jié)構(gòu)如圖2所示。
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