RU2068616C1 - Low-noise microwave oscillator - Google Patents

Low-noise microwave oscillator Download PDF

Info

Publication number
RU2068616C1
RU2068616C1 RU93014912A RU93014912A RU2068616C1 RU 2068616 C1 RU2068616 C1 RU 2068616C1 RU 93014912 A RU93014912 A RU 93014912A RU 93014912 A RU93014912 A RU 93014912A RU 2068616 C1 RU2068616 C1 RU 2068616C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
segment
microstrip
microstrip line
output
resonator
Prior art date
Application number
RU93014912A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93014912A (en
Inventor
С.С. Зырин
А.С. Котов
А.И. Пелевин
Original Assignee
Государственное научно-производственное предприятие "Исток"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научно-производственное предприятие "Исток" filed Critical Государственное научно-производственное предприятие "Исток"
Priority to RU93014912A priority Critical patent/RU2068616C1/en
Publication of RU93014912A publication Critical patent/RU93014912A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2068616C1 publication Critical patent/RU2068616C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

FIELD: microwave oscillators built around transistors. SUBSTANCE: oscillator has bipolar transistor whose base lead is grounded, insulating substrate metallized on one side, high-quality resonator, control varicap. First microstrip stub is connected to bipolar transistor emitter and second microstrip stub, to collector of this transistor. Third microstrip stub is connected to first one and is open at end; second microstrip stub is electromagnetically coupled with high-quality resonator through slit made in substrate metallized layer perpendicular to second microstrip stub and resonator axis along its radius. Fourth microstrip stub open at end is connected to second microstrip stub. 50-Ohm matched resistor is connected to point of connection of first and third microstrip stubs. EFFECT: reduced noise. 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к полупроводниковым СВЧ генераторам на транзисторах. The invention relates to microwave technology, in particular to semiconductor microwave transistor generators.

Была поставлена задача разработки полупроводниковогот СВЧ генератора с очень низким уровнем частотных шумов не более 130 150 дБ/Гц в полосе частот анализа 10 100 кГц и высокой долговременной стабильностью частоты 106 108 в режиме фазовой автоподстройки частоты, где в качестве эталона частоты используется опорный кварцевый (или квантовый) генератор.The task was to develop a semiconductor generator of a microwave generator with a very low level of frequency noise of not more than 130 150 dB / Hz in the analysis frequency band of 10 100 kHz and high long-term frequency stability of 10 6 10 8 in the phase-locked loop, where the reference crystal is used as the frequency reference (or quantum) generator.

Среди полупроводниковых активных элементов наименьшее значение коэффициента шума вблизи несущей имеют биполярные транзисторы, к тому же в сантиметровом диапазоне уровень их выходной мощности достаточен для осуществления эффективного режима стабилизации. Поэтому малошумящие генераторы целесообразно разрабатывать на биполярных транзисторах. Among semiconductor active elements, bipolar transistors have the lowest noise figure near the carrier; moreover, in the centimeter range, their output power level is sufficient to implement an effective stabilization mode. Therefore, low-noise generators are advisable to develop on bipolar transistors.

Широко известным методом снижения частотных шумов и повышения долговременной стабильности частоты СВЧ-генератора является применение параметрической стабилизации высокодобротным резонатором [1]
Наиболее эффективны две схемы СВЧ генераторов на транзисторах стабилизированных высокодобротным резонатором с включением резонатора по схеме четырехполюсника в цепи положительной обратной связи (например, между коллектором и эмиттером транзистора) и с подключением резонатора по схеме двухполюсника к одному из электродов транзистора.
A widely known method of reducing frequency noise and increasing long-term frequency stability of a microwave generator is the use of parametric stabilization by a high-quality resonator [1]
Two circuits of microwave generators based on transistors stabilized by a high-Q resonator with the inclusion of a resonator according to a four-terminal circuit in a positive feedback circuit (for example, between a collector and an emitter of a transistor) and with connection of a resonator according to a two-terminal scheme to one of the transistor's electrodes are most effective.

В качестве высокодобротных резонаторов в настоящее время широко используются объемные и диэлектрические резонаторы (ДР). Объемные резонаторы обладают более высокой добротностью по сравнению с диэлектрическими, но имеют значительные массу и габариты, в связи с этим они чаще применяются в коротковолновой части сантиметрового диапазона. As high-quality resonators, volume and dielectric resonators (DRs) are currently widely used. Volume resonators have a higher quality factor compared to dielectric ones, but have significant mass and dimensions, and therefore they are more often used in the short-wave part of the centimeter range.

Для повышения добротности колебательной системы в конструкциях генераторов с ДР иногда используются специальные линии передачи с малыми потерями, например, с подвешенной подложкой. При этом микроволновые проводники СВЧ генератора и ДР размещают на противоположных сторонах подложки, а в целом генератор заключают в герметичный корпус [2] Механическая перестройка частоты генератора в этом случае осуществляется винтом, вводимым через стенку корпуса вдоль оси ДР. To increase the quality factor of the oscillatory system, special transmission lines with low losses, for example, with a suspended substrate, are sometimes used in the designs of generators with DR. In this case, the microwave conductors of the microwave generator and the DR are placed on opposite sides of the substrate, and in general the generator is enclosed in a sealed enclosure [2] In this case, the mechanical tuning of the generator frequency is carried out by a screw inserted through the wall of the enclosure along the DR axis.

Достоинством данной конструкции генераторта является возможность получения низкого уровня частотных шумов при использовании объемных и лейкосапфировых резонаторов, а недостаток сравнительно невысокая долговременная стабильность частоты в интервале температур, обычно не лучше 104, что недостаточно для многих применений.The advantage of this generator design is the ability to obtain a low level of frequency noise when using volume and leucosapphire resonators, and the disadvantage is the relatively low long-term frequency stability in the temperature range, usually not better than 10 4 , which is not enough for many applications.

Более высокой стабильностью обладают СВЧ генераторы с системой фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с опорным кварцевым генератором. Microwave oscillators with a phase locked loop (PLL) with a reference crystal oscillator are more stable.

Так в [3] приведены конструкции СВЧ генераторов на биполярных транзисторах, предназначенных для использования с системой ФАПЧ. Отличительной особенностью таких генераторов является наличие электрической перестройки частоты, которая должна перекрывать исходную нестабильность частоты генератора в автономном режиме. So in [3] the designs of microwave generators based on bipolar transistors, intended for use with the PLL system, are given. A distinctive feature of such generators is the presence of electrical frequency tuning, which should overlap the initial frequency instability of the generator in stand-alone mode.

Прототипом изобретения является СВЧ генератор [3] содержащий биполярный транзистор, базовый вывод которого заземлен, эмиттер транзистора соединен с первым микрополосковым шлейфом, а коллектор транзистора соединен с вторым микрополосковым шлейфом и микрополосковой линией, второй конец которой соединен с нагрузкой, микрополосковая линия электромагнитно связана с диэлектрическим резонатором, который в свою очередь электромагнитно связан с второй полосковой линией, к одному концу которой подключен первый вывод варикапа, на второй вывод которого подается управляющее напряжение. A prototype of the invention is a microwave generator [3] containing a bipolar transistor, the base terminal of which is grounded, the emitter of the transistor is connected to the first microstrip loop, and the collector of the transistor is connected to the second microstrip loop and microstrip line, the second end of which is connected to the load, the microstrip line is electromagnetically connected to the dielectric a resonator, which in turn is electromagnetically connected to the second strip line, to the one end of which the first output of the varicap is connected, to the second output which is supplied with control voltage.

Достоинством данного генератора является высокая стабильность частоты, определяемая высокой стабильностью опорного генератора системы ФАПЧ, а недостатком сравнительно высокий уровень частотных шумов, так как нагруженная добротность его колебательной системы невысока. Это обусловлено включением в колебательную систему непосредственно к ДР варикапа, являющегося низкодобротным элементом, а также тем, что ДР расположен в одном отсеке с микрополосковой схемой СВЧ генератора. Отметим, что увеличение нагруженной добротности колебательной системы за счет уменьшения коэффициента включения варикапа в такой конструкции не возможно, так как при этом уменьшается диапазон электрической частоты, и он станет меньше, чем нестабильность генератора в автономном режиме. The advantage of this generator is the high frequency stability, determined by the high stability of the PLL reference generator, and the disadvantage is the relatively high level of frequency noise, since the loaded Q factor of its oscillatory system is low. This is due to the inclusion in the oscillatory system directly to the DR of the varicap, which is a low-Q element, as well as the fact that the DR is located in the same compartment with the microstrip circuit of the microwave generator. Note that an increase in the loaded figure of merit of the oscillatory system due to a decrease in the inclusion coefficient of the varicap in such a design is not possible, since the electric frequency range decreases, and it becomes less than the generator instability in the autonomous mode.

Указанные недостатки устранены в предложенной схеме малошумящего СВЧ генератора. В этой схеме, содержащей биполярный транзистор, базовый вывод которого заземлен, металлизированную с одной стороны диэлектрическую подложку, высокодобротный резонатор управляющий варикап, причем первый микрополосковый шлейф подключен к эмиттеру транзистора, а второй микрополосковый шлейф подключен к коллектору транзистора, новым является то, что к первому микрополосковому (МПЛ) шлейфу подключен третий МПЛ шлейф, разомкнутый на конце второй МПЛ шлейф электромагнитно связан с высокодобротным резонатором, выполненным в виде объемного или размещенного в экране диэлектрического резонатора, через щель связи, выполненную в слое металлизации подложки, расположенную перпендикулярно второму МПЛ шлейфу и оси высокодобротного резонатора вдоль его радиуса, щель связи выполнена на расстоянии, равном четверти длины волны (λ/4) в МПЛ от коллектора транзистора, к второму МПЛ шлейфу подключен четвертый МПЛ шлейф разомкнутый на конце, к мосту соединения первого и третьего МПЛ шлейфов подключен согласованный 50-омный резистор, выход СВЧ генератора подключен к месту соединения второго и четвертого МПЛ шлейфов и соединен с входом системы ФАПЧ, первый выход системы ФАПЧ соединен с управляющим варикапом, один вывод которого через пятый МПЛ шлейф подключен к месту соединения первого и третьего МПЛ шлейфов, второй вывод варикапа заземлен, второй выход системы ФАПЧ соединен с электромагнитным устройством подстройки частоты, расположенном на торцевой стенке высокодобротного резонатора, которая выполнена в виде упругой мембраны. These disadvantages are eliminated in the proposed low-noise microwave generator. In this circuit, which contains a bipolar transistor whose ground terminal is grounded, a dielectric substrate metallized on one side, a high-quality resonator control varicap, the first microstrip loop connected to the emitter of the transistor, and the second microstrip loop connected to the collector of the transistor, the new one is that the first to the microstrip (MPL) loop a third MPL loop is connected, open at the end of the second MPL loop is electromagnetically coupled to a high-Q resonator made in the form of a volume and whether the dielectric resonator is located in the screen, through a coupling gap made in the metallization layer of the substrate, located perpendicular to the second MPL loop and the axis of the high-Q resonator along its radius, the coupling gap is made at a distance equal to a quarter of the wavelength (λ / 4) in the MPL from the collector of the transistor , the fourth MPL loop connected at the end is connected to the second MPL loop, the agreed 50-ohm resistor is connected to the bridge bridge of the first and third MPL loops, the output of the microwave generator is connected to the junction of the second the fourth MPL loop and connected to the input of the PLL system, the first output of the PLL system is connected to the control varicap, one output of which through the fifth MPL loop is connected to the junction of the first and third MPL loops, the second output of the varicap is grounded, the second output of the PLL is connected to the electromagnetic tuning device frequency located on the end wall of a high-Q resonator, which is made in the form of an elastic membrane.

Такое построение позволяет обеспечить снижение уровня частотных шумов СВЧ генератора на биполярном транзисторе при сохранении высокой стабильности частоты и отсутствии паразитных колебаний. Such a construction allows to reduce the level of frequency noise of the microwave generator on a bipolar transistor while maintaining high frequency stability and the absence of spurious oscillations.

Другие СВЧ генераторы на транзисторах, имеющие такое построение не известны. Other microwave transistor generators having such a construction are not known.

На фиг. 1 показана принципиальная схема СВЧ генератора с системой ФАПЧ; на фиг. 2 топология МПЛ целей генератора; на фиг.3 конструкция высокодобротного резонатора. In FIG. 1 shows a schematic diagram of a microwave generator with a PLL system; in FIG. 2 topology of the MPL generator goals; figure 3 design of high-Q resonator.

Эмиттер транзистора 1 подключен к первому МПЛ шлейфу, к концу которого подключен третий МПЛ шлейф 3, разомкнутый на конце, причем к месту соединения первого и третьего МПЛ шлейфов подключен согласованный резистор (50 Ом) 4, второй МПЛ шлейф 5 подключен к коллектору транзистора 1 и электромагнитно связан с высокодобротным резонатором 6, через щель связи 7, выполненную в слое металлизации диэлектрической подложки 8, причем щель связи 7 расположена перпендикулярно второму МПЛ шлейфу 5 и оси высокодобротного резонатора 6 вдоль его радиуса, щель связи 7 отстоит на расстояние равное четверти длины волны в МПЛ от коллектора транзистора 1, к концу второго МПЛ шлейфа 5 подключен четвертый МПЛ шлейф 9 разомкнутый на конце, выход СВЧ генератора подключен, в месте соединения второго 5 и четвертого 9 МПЛ шлейфов и соединен с входом системы ФАПЧ 10, первый выход системы ФАПЧ 10, подключен к управляющему варикапу 11, первый вывод которого через пятый МПЛ шлейф 12, подключен в место соединения первого 2 и третьего 3 МПЛ шлейфов, второй вывод варикапа заземлен, второй выход системы ФАПЧ 10 соединен с электромагнитным устройством управления частотой 13, которое связано с упругой мембраной 14, являющейся дном резонатора 6. The emitter of transistor 1 is connected to the first MPL loop, to the end of which is connected a third MPL loop 3, open at the end, and a coordinated resistor (50 Ohms) 4 is connected to the junction of the first and third MPL loops 4, the second MPL loop 5 is connected to the collector of transistor 1 and electromagnetically coupled to a high-Q resonator 6, through a communication gap 7 made in the metallization layer of the dielectric substrate 8, the communication gap 7 being located perpendicular to the second MPL loop 5 and the axis of the high-Q resonator 6 along its radius, the communication gap 7 is located at a distance equal to a quarter of the wavelength in the MPL from the collector of transistor 1, to the end of the second MPL loop 5 is connected the fourth MPL loop 9 open at the end, the output of the microwave generator is connected, at the junction of the second 5 and fourth 9 MPL loops and connected to the system input PLL 10, the first output of the PLL system 10, is connected to the control varicap 11, the first output of which through the fifth MPL loop 12 is connected to the junction of the first 2 and third 3 MPL loops, the second output of the varicap is grounded, the second output of the PLL 10 is connected to the electron frequency control device 13, which is connected with an elastic membrane 14, which is the bottom of the resonator 6.

На чертеже показаны элементы L, C, R фильтров цепей питания транзистора и варикапа, а также разделительные конденсаторы Cр.The drawing shows the elements of L, C, R filters of the power supply circuits of the transistor and varicap, as well as isolation capacitors C p .

Для достижения высокого качества сигнала в генераторе реализован метод комбинированной параметрической и электрической стабилизации частоты. To achieve high signal quality, a method of combined parametric and electrical frequency stabilization is implemented in the generator.

Сущность этого метода заключается в следующем. В СВЧ генераторе одновременно осуществляются два режима работы параметрическая стабилизация высокодобротным контуром для достижения очень низкого уровня частотных шумов и электрическая с помощью внешнего низкочастотного эталона для получения высокой долговременной стабильности частоты. The essence of this method is as follows. In the microwave generator, two modes of operation are simultaneously carried out: parametric stabilization by a high-Q loop to achieve a very low level of frequency noise and electric by using an external low-frequency standard to obtain high long-term frequency stability.

Параметрическая стабилизация обеспечивается высокодобротным резонатором (например, объемным на типе волны Нo12 собственная добротность Qo ≈ 20000) в режиме затягивания частоты генератора под частоту резонатора. Электрическая стабилизация осуществляется подстройкой частоты генератора системой ФАПЧ с высокостабильным опорным генератором (например кварцевым). Принципиальным в этом режиме является то, что полоса используемой ФАПЧ должна быть узкой не более 1 кГц с таким расчетом, чтобы за счет фазовой автоподстройки компенсировать лишь медленные уходы частоты, определяющие долговременную стабильность частоты генератора, а кратковременная стабильность частоты должна сохраняться высокой, достигнутой при параметрической стабилизации резонатором. В этом случае на частотах анализа выше 1 кГц спектральные характеристики сигнала имеют низкий уровень частотных шумов в широкой полосе доплеровских частот и происходит снижение шумов с ростом частоты анализа (F), по закону близкому 1/F2.Parametric stabilization is provided by a high-Q resonator (e.g., on the type of bulk wave H o12 own quality factor Q o ≈ 20,000) in the tightening mode oscillator frequency to resonator frequency. Electrical stabilization is carried out by adjusting the frequency of the generator by the PLL system with a highly stable reference generator (for example, quartz). The principal thing in this mode is that the band of the used PLL should be narrow no more than 1 kHz so as to compensate for only slow frequency drifts that determine the long-term stability of the generator frequency due to phase-locked loop, and the short-term frequency stability should be kept high, achieved with parametric resonator stabilization. In this case, at analysis frequencies above 1 kHz, the spectral characteristics of the signal have a low level of frequency noise in a wide band of Doppler frequencies and noise decreases with increasing analysis frequency (F), according to a law close to 1 / F 2 .

Для реализации метода комбинированной стабилизации необходимо ввести в колебательную систему генератора, сильно стабилизированного высокодобротным резонатором, быстродействующий элемент электрической подстройки частоты, который бы позволял получить полосу перестройки, достаточную для перекрытия исходной нестабильности частоты генератора в автономном режиме и в тоже время не снижал эквивалентную добротность колебательной системы, определяющей уровень частотных шумов. Обеспечить соответствующие характеристики перестройки частоты с помощью введения в схему генератора одного только варикапа оказывается невозможным из-за низкой собственной добротности последнего и недопустимости по этой причине сильного включения варикапа в высокодобротную колебательную систему генератора. To implement the combined stabilization method, it is necessary to introduce into the oscillation system of a generator highly stabilized by a high-Q resonator a fast-acting element of electrical frequency adjustment, which would make it possible to obtain a tuning band sufficient to cover the initial frequency instability of the generator in stand-alone mode and at the same time not reduce the equivalent quality factor of the oscillatory system determining the level of frequency noise. It is impossible to provide the appropriate characteristics of frequency tuning by introducing only a varicap into the generator circuit due to the low intrinsic Q factor of the latter and the inadmissibility for this reason of the strong inclusion of the varicap in the high-quality oscillatory system of the generator.

Решить эту проблему оказалось возможным на основе применения в генераторе двух элементов электрической подстройки частоты: электромагнитного типа и варикапа, электромагнитное устройство располагается на торцевой стенке стабилизирующего резонатора и обеспечивает грубую подстройку его частоты в полосе до 10 МГц с помощью прогиба стенки резонатора при подаче тока управления на катушку электромагнита. Точность установки частоты при этом составляет приблизительно десятки килогерц. It turned out to be possible to solve this problem based on the use of two elements of electrical frequency adjustment in the generator: the electromagnetic type and the varicap, the electromagnetic device is located on the end wall of the stabilizing resonator and provides coarse adjustment of its frequency in the band up to 10 MHz by deflecting the cavity wall when the control current is applied to coil of an electromagnet. The frequency setting accuracy is approximately tens of kilohertz.

Недостатком такого элемента перестройки является его инерционность, не позволяющая получить стабильность частоты выше 106, а достоинством - сохранение высокой добротности колебательной системы генератора.The disadvantage of this adjustment element is its inertia, which does not allow to obtain frequency stability above 10 6 , and the advantage is the preservation of high quality factor of the oscillatory system of the generator.

Для обеспечения более точной быстрой подстройки частоты (до уровня стабильности 106 108) в схему генератора дополнительно включен варикап. При этом для уменьшения влияния потерь диода (варикапа) на добротность колебательной системы генератора реализован режим минимально необходимого включения варикапа, обеспечивающий полосу перестройки частоты лишь 50 100 кГц.To provide a more accurate fast frequency adjustment (up to the stability level of 10 6 10 8 ), a varicap is additionally included in the generator circuit. In this case, to reduce the influence of diode (varicap) losses on the quality factor of the oscillator system of the generator, the minimum necessary varicap turn-on mode is implemented, providing a frequency tuning band of only 50 100 kHz.

Сочетание двух рассмотренных элементов электрической подстройки частоты в одном генераторе позволяет надежно реализовать режим ФАПЧ, в условиях эксплуатации, и в результате получить высокую долговременную стабильность частоты не хуже 106 и уровень частотных шумов не более (-130 дБ/Гц) на частоте анализа 10 кГц.The combination of the two considered elements of the electrical frequency adjustment in one generator allows you to reliably implement the PLL mode, in operating conditions, and as a result to obtain high long-term frequency stability no worse than 10 6 and the level of frequency noise no more (-130 dB / Hz) at an analysis frequency of 10 kHz .

Для обеспечения глубокой параметрической стабилизации высокодобротный резонатор включен в коллекторную цепь транзистора по схеме двухполюсника, а варикап с целью уменьшения рассеиваемой на нем СВЧ мощности в эмиттерную цепь. To ensure deep parametric stabilization, a high-quality resonator is included in the collector circuit of the transistor according to a two-terminal circuit, and a varicap is used to reduce the microwave power dissipated by it in the emitter circuit.

Возбуждение колебаний в СВЧ генераторе обеспечивается за счет внутренней положительной обратной связи в транзисторе, создаваемая емкостью между коллектором и эмиттером (Cкэ). Оптимизация размеров МПЛ шлейфов в цепи коллектора и коэффициент связи с высокодобротным резонатором позволяет реализовать эффективный режим параметрической стабилизации частоты при требуемом уровне выходной мощности. Необходимое минимальное включение варикапа достигается выбором длин МПЛ шлейфов в эмиттерной цепи транзистора.The excitation of oscillations in the microwave generator is provided due to the internal positive feedback in the transistor, created by the capacitance between the collector and the emitter (C ke ). The optimization of the size of the MPL loops in the collector circuit and the coupling coefficient with a high-Q resonator allows us to implement an efficient parametric frequency stabilization mode at the required output power level. The necessary minimum inclusion of the varicap is achieved by choosing the lengths of the MPL loops in the emitter circuit of the transistor.

Для предотвращения возбуждения паразитных колебаний эмиттерная цепь генератора нагружена на согласованный резистор Zo 50 Ом, равный по величине волновому сопротивлению линии.To prevent the generation of spurious oscillations, the emitter circuit of the generator is loaded on a matched resistor Z o 50 Ohm, equal in magnitude to the wave impedance of the line.

В целом наличие оптимизируемых по длине двух МПЛ шлейфов и щели связи в коллекторной цепи и трех МПЛ шлейфов в эмиттерной цепи позволяет удовлетворить всему комплексу требований по параметрической и электрической стабилизации, подавлению паразитных колебаний, уровню выходной мощности на заданной частоте при сохранении оптимального электрического режима, соответствующего используемому типу транзистора. Расчет геометрии указанных МПЛ шлейфов производится на ЭВМ с применением специально разработанной для этих целей программы [4]
У экспериментальных образцов генераторов 3-сантиметрового диапазона длин волн достигнута стабильность частоты 106 108 при уровне частотных шумов не более 130 дБ/Гц на 10 кГц от несущей, при этом уровень частотных шумов дополнительно снижается по закону близкому 1/F2.
In general, the presence of two optimized lengths of MPL loops and a communication gap in the collector circuit and three MPL loops in the emitter circuit allows us to satisfy the whole range of requirements for parametric and electrical stabilization, suppression of spurious oscillations, and the level of output power at a given frequency while maintaining the optimal electrical regime corresponding to type of transistor used. The geometry calculation of the indicated MPL loops is performed on a computer using a program specially developed for these purposes [4]
In experimental samples of generators of a 3-cm wavelength range, frequency stability of 10 6 10 8 was achieved with a frequency noise level of no more than 130 dB / Hz per 10 kHz from the carrier, while the frequency noise level was further reduced according to a law close to 1 / F 2 .

Источники информации
1. Бычков С.И. Буренин Н.И. и Сафаров Р.П. Стабилизация частоты генераторов СВЧ. Сов.радио, 1962.
Information sources
1. Bychkov S.I. Burenin N.I. and Safarov R.P. Stabilization of frequency of microwave generators. Sov.radio, 1962.

2. Патент США N 4609883. 2. US patent N 4609883.

3. Абраменков А.И. и др. Состояние и перспективы применения миниатюрных диэлектрических резонаторов в перестраиваемых полупроводниковых генераторах. Обзоры по электронной технике. Сер.1. Электроника СВЧ, вып.5, 1988, с.31, рис.3. 3. Abramenkov A.I. etc. The state and prospects of using miniature dielectric resonators in tunable semiconductor generators. Reviews on electronic technology. Ser. 1. Microwave Electronics, issue 5, 1988, p.31, fig. 3.

4. Зырин С.С. Применение базовой модели биполярного транзистора для расчета СВЧ-автогенераторов и усилителей. Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ, вып.3, 1989. 4. Zyrin S.S. Application of the basic model of a bipolar transistor for the calculation of microwave oscillators and amplifiers. Electronic equipment. Ser. 1. Microwave Electronics, issue 3, 1989.

Claims (1)

Малошумящий СВЧ-генератор, содержащий биполярный транзистор, базовый вывод которого соединен с общей шиной, вывод коллектора соединен через первый отрезок микрополосковой линии с выходом, вывод эмиттера подсоединен к одному из концов второго отрезка микрополосковой линии, и управляющий варикап, расположенные на диэлектрической подложке со слоем металлизации, а также высокодобротный цилиндрический резонатор, электромагнитно связанный с первым отрезком микрополосковой линии, и блок фазовой автоподстройки частоты, отличающийся тем, что введены первый и второй разомкнутые микрополосковые шлейфы, третий отрезок микрополосковой линии, согласованный резистор и электромагнитный узел подстройки частоты, а высокодобротный цилиндрический резонатор, выполненный в виде объемного или размещенного в экране диэлектрического резонатора, связан с первым отрезком микрополосковой линии через щель в слое металлизации, расположенную перпендикулярно первому отрезку микрополосковой линии и оси высокодобротного цилиндрического резонатора и вдоль радиуса одного из его торцов на расстоянии λ/4 от коллектора биполярного транзистора, где λ длина волны в микрополосковой линии, при этом другой конец второго отрезка микрополосковой линии соединен с первым разомкнутым микрополосковым шлейфом и согласованным резистором и через третий отрезок микрополосковой линии подключен к первому выводу управляющего варикапа, второй вывод которого соединен с общей шиной, а к выходному концу первого отрезка микрополосковой линии подсоединены второй разомкнутый микрополосковый шлейф и вход блока фазовой автоподстройки частоты, первый выход которого подключен к первому выводу управляющего варикапа, второй выход соединен с электромагнитным узлом подстройки частоты, расположенным на другом торце высокодобротного цилиндрического резонатора, выполненного в виде упругой мембраны. A low-noise microwave generator containing a bipolar transistor, the base terminal of which is connected to a common bus, the collector terminal is connected through the first segment of the microstrip line to the output, the emitter terminal is connected to one of the ends of the second segment of the microstrip line, and the control varicap located on the dielectric substrate with a layer metallization, as well as a high-quality cylindrical resonator, electromagnetically coupled to the first segment of the microstrip line, and a phase locked loop, characterized in that о the first and second open microstrip loops, the third segment of the microstrip line, the matched resistor and the electromagnetic frequency adjustment unit are introduced, and the high-quality cylindrical resonator, made in the form of a volumetric or placed on the screen dielectric resonator, is connected with the first segment of the microstrip line through a slot in the metallization layer, located perpendicular to the first segment of the microstrip line and the axis of the high-Q cylindrical resonator and along the radius of one of its ends on λ / 4 from the collector of the bipolar transistor, where λ is the wavelength in the microstrip line, while the other end of the second segment of the microstrip line is connected to the first open microstrip loop and the matched resistor and through the third segment of the microstrip line is connected to the first output of the control varicap, the second output of which connected to a common bus, and to the output end of the first segment of the microstrip line connected to the second open microstrip loop and the input of the phase-locked loop, the first the second output of which is connected to the first output of the control varicap, the second output is connected to the electromagnetic frequency adjustment unit located on the other end of the high-quality cylindrical resonator made in the form of an elastic membrane.
RU93014912A 1993-03-19 1993-03-19 Low-noise microwave oscillator RU2068616C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93014912A RU2068616C1 (en) 1993-03-19 1993-03-19 Low-noise microwave oscillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93014912A RU2068616C1 (en) 1993-03-19 1993-03-19 Low-noise microwave oscillator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93014912A RU93014912A (en) 1995-04-30
RU2068616C1 true RU2068616C1 (en) 1996-10-27

Family

ID=20139017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93014912A RU2068616C1 (en) 1993-03-19 1993-03-19 Low-noise microwave oscillator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2068616C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455754C1 (en) * 2011-05-10 2012-07-10 Юрий Сергеевич Иванченко Temperature-compensated crystal-controlled oscillator
RU2733204C1 (en) * 2019-12-31 2020-09-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Microwave voltage controlled generator
RU2758283C1 (en) * 2020-12-16 2021-10-28 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Low-noise microwave generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Техника средств связи. - Серия "Радиоизмерительная техника", 1983, вып. 2, с.79-80. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455754C1 (en) * 2011-05-10 2012-07-10 Юрий Сергеевич Иванченко Temperature-compensated crystal-controlled oscillator
RU2733204C1 (en) * 2019-12-31 2020-09-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Microwave voltage controlled generator
RU2758283C1 (en) * 2020-12-16 2021-10-28 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (АО "НПП "Исток" им. Шокина") Low-noise microwave generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3868594A (en) Stripline solid state microwave oscillator with half wavelength capacitive resonator
US6326854B1 (en) Coaxial resonator and oscillation circuits featuring coaxial resonators
US4079341A (en) Microwave oscillator having feedback coupled through a dielectric resonator
US5321374A (en) Transverse electromagnetic mode resonator
US4630003A (en) FET oscillator exhibiting negative resistance due to high impedance at the source of an FET thereof
US4500854A (en) Voltage-controlled RF oscillator employing wideband tunable LC resonator
JPS6343001B2 (en)
RU2068616C1 (en) Low-noise microwave oscillator
Alley et al. An ultra-low noise microwave synthesizer
US3919666A (en) Solid state microwave cavity oscillator operating below cavity cutoff frequency
Khanna Review of dielectric resonator oscillator technology
US3659222A (en) High efficiency mode avalanche diode oscillator
US5204641A (en) Conducting plane resonator stabilized oscillator
US4554516A (en) Frequency source having YIG absorption/transmission filter
US6967540B2 (en) Synthesizers incorporating parascan TM varactors
EP1093217B1 (en) Oscillator and radio equipment
CA1253222A (en) Dielectrically stabilized gaas fet oscillator with two power output terminals
Xiao et al. A K-band push-push oscillator using λg/2 microstrip resonator
JP2002217727A (en) Injection synchronized oscillator, oscillator and high frequency communication unit using them
Hoefer Oscillators and amplifiers in integrated E-plane technique
Khanna et al. A highly-stable 36 GHz GaAs FET DRO with phase-lock capability
Khanna Dielectric resonator oscillators theory and state-of-the-art
Jacob et al. Stabilized Fin-line FET-oscillators
RU2022445C1 (en) Microwave oscillator
Rogers et al. A versatile solid-state mic source module for Ku-band