微帶壓控振蕩器設計與仿真蔣本林

1、微帶壓控振蕩器設計與仿真蔣本林(中國工程物理研究院電子工程研究所，四川綿陽621900)摘要：介紹了S波段微帶壓控振蕩器的設計方法，并使用微波仿真軟件Serenade8.5對振蕩器進行仿真分析，給出了仿真和實際電路的結果。關鍵詞：微帶壓控振蕩器；調諧電路；設計；仿真一、振蕩器原理分析一定電路組態(tài)下的微波晶體管，可視為一個二端口網(wǎng)絡，在適當端接下，由于其非線性負阻特性，構成雙端口負阻振蕩器［１］。為了產生并維持振蕩，振蕩回路必須形成負

2、阻，即散射參數(shù)S11和S22均應大于1，穩(wěn)定系數(shù)k＜1，利用電路的潛在不穩(wěn)定性，振蕩器就能滿足振蕩條件，產生自激振蕩。1.振蕩條件一個雙端口負阻振蕩器等效網(wǎng)絡如圖1，它包含晶體三極管、諧振網(wǎng)絡和輸出匹配網(wǎng)絡。晶體三極管的散射矩陣［S］用S11、S12、S21、S22表示，設2個端口上聯(lián)接的傳輸線特性阻抗都為Z0，線長都為零，其輸入阻抗為Ｚm=Rin＋jXin，輸入端反射系數(shù)為Γ1，看向諧振網(wǎng)絡的阻抗為Ｚg=Rg＋jＸg相應的反射系數(shù)為

3、Γg，圖中同時示出了輸出阻抗、輸出端反射系數(shù)、負載阻抗及負載反射系數(shù)。設雙端口網(wǎng)絡的入射波為a1、a2，反射波為b1、b2，雙端口網(wǎng)絡的散射參數(shù)定義為二、微帶壓控振蕩器電路設計分析由于微波仿真軟件的不斷完善，以及能夠提供精確的元器件模型，目前在微波電路設計中，已得到廣泛應用。本電路采用Asoft公司的微波仿真軟件Serenade8.5來設計。要設計的振蕩器的技術指標為：工作頻段S波段，帶寬fo10MHz，輸出功率不小于100mW，雜

4、波抑制比大于60dBc。1微帶振蕩器電路構成為了獲得大的輸出功率，采用了共發(fā)射極串聯(lián)反饋振蕩器電路［２］，如圖2所示，圖中省略了直流偏置電路。(1)振蕩管的選擇根據(jù)工作頻率和輸出功率要求，選擇Agilent公司硅雙極晶體管AT42070，其fT=8GHz，工作在2GHz時P1dB＝21dBm，噪聲系數(shù)為1.9dB。AT42070的S參數(shù)如表1所示。(2)變容二極管的選擇壓控振蕩器頻率的改變是借助變容二極管電容的改變來完成的，因此壓