[发明专利]一种具有新型相噪控制网络的微带振荡器有效
申请号: | 202110079627.0 | 申请日: | 2021-01-21 |
公开(公告)号: | CN112953394B | 公开(公告)日: | 2022-08-30 |
发明(设计)人: | 肖飞;陈杨;陈邦超;黄丹;于虎;邵兰淳 | 申请(专利权)人: | 电子科技大学 |
主分类号: | H03B5/18 | 分类号: | H03B5/18 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 611731 四川省成*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 具有 新型 控制 网络 微带 振荡器 | ||
1.一种微带振荡器,其特征在于:在金属上覆层(I)内,晶体管(BJT)的基极端连接第一线节(T1),集电极端连接第二线节(T2);直流电源加载到偏置线节(PT)上,偏置线节(PT)上连接了第一接地电容(SC1),并通过电阻(R)连接到第一线节(T1),偏置线节(PT)同时连接到第二线节(T2),实现对晶体管(BJT)的供电;第一线节(T1)的左端连接第一电容(C1)的右端,第一电容(C1)的左端连接第三线节(T3);第三线节(T3)连接了第一开路枝节(O1)和第二接地电容(SC2);第三线节(T3)的另外一端连接到耦合线节(CL)的左下端,耦合线节(CL)的左上端连接到第二开路枝节(O2),第二开路枝节(O2)通过缝隙与第一短路线节(R1)耦合,第一短路线节(R1)通过第一金属化过孔(S1)接地;耦合线节(CL)的右上端连接到第三开路枝节(O3),第三开路枝节(O3)通过缝隙与第二短路线节(R2)耦合,第二短路线节(R2)通过第二金属化过孔(S2)接地;耦合线节(CL)的右下端连接第四线节(T4),第四线节(T4)的另一端连接第二电容(C2),第二电容(C2)连接到第二线节(T2);第四线节(T4)连接了第四开路枝节(O4)和输出枝节(out),最终通过输出枝节(out)进行能量输出。
2.依据权利要求1所述的微带振荡器,设计方法为:①根据微带振荡器所指定的振荡频率要求,综合出归一化耦合系数矩阵[M],得到理想耦合系数k12和理想外部品质因数Qe;②通过仿真提取,得到相噪控制网络的结构参数与实际耦合系数和外部品质因数之间的变化关系曲线;再根据理想耦合系数k12值和理想品质因数Qe值,在变化关系曲线上读取相应的结构参数值,作为相噪控制网络的结构参数初始值;③按照微带振荡器低相噪运行的要求,即相噪控制网络低插耗、高群时延和良好带外抑制,通过全波仿真优化,最终确定微带振荡器的所有结构参数值。
3.依据权利要求1所述的微带振荡器,其特征在于:第三线节(T3)的另外一端连接到耦合线节(CL)的左下端,耦合线节(CL)的左上端连接到第二开路枝节(O2),第二开路枝节(O2)通过缝隙与第一短路线节(R1)耦合,第一短路线节(R1)通过第一金属化过孔(S1)接地;耦合线节(CL)的右上端连接到第三开路枝节(O3),第三开路枝节(O3)通过缝隙与第二短路线节(R2)耦合,第二短路线节(R2)通过第二金属化过孔(S2)接地;耦合线节(CL)的右下端连接第四线节(T4),构成相噪控制网络,其频率响应为窄带带通,且在带外具有六个传输零点,频率响应具有低插耗、高群时延和良好带外抑制的特点,可以用于控制微带振荡器的相位噪声;相噪控制网络用下面的归一化耦合矩阵[M]来描述
用下标1表示第一短路线节(R1),用下标2表示第二短路线节(R2),用下标S表示第三线节(T3),用下标L表示第四线节(T4);当i和j分别取1、2、S和L时,mij表示归一化耦合系数。
4.依据权利要求1所述的微带振荡器,其特征在于:耦合线节(CL)的左上端连接到第二开路枝节(O2),耦合线节(CL)的右上端连接到第三开路枝节(O3),这样特定的拓扑结构可以在通带内产生额外的两个传输零点,由下式来确定
其中,Y1e和Y1o分别是耦合线节(CL)的偶模和奇模特征导纳,θ1是耦合线节(CL)的电长度,Y2和θ2分别是第二开路枝节(O2)的特征导纳和电长度。
5.依据权利要求3所述的相噪控制网络,中心频率为2.0GHz,3dB分数带宽为2%,传输零点分别位于1.8GHz与2.2GHz,归一化耦合系数矩阵[M]为
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