一種壓控振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種壓控振蕩器，屬于電子通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高效的頻率源在雷達、通信、測試儀器及醫(yī)學等領(lǐng)域扮演重要的角色，而頻率源所廣泛使用的是鎖相環(huán)頻率合成，其最終頻率輸出都是借助振蕩器實現(xiàn)的。作為振蕩器的一種，壓控振蕩器被廣泛應(yīng)用于各種頻率源中，其性能指標的優(yōu)越與否，直接關(guān)系到頻率源的各項性能，從而決定整個系統(tǒng)的輸出信號的穩(wěn)定性、噪聲特性、諧波抑制特性等指標。
[0003]近年來，人們對射頻前端收發(fā)機的研究進入白熱化的狀態(tài)。由于，制作工藝在元器件上取得的成就，電路設(shè)計可以采用低成本、低功耗和小型化方案。但在簡易、低價格、低相噪條件下，設(shè)計和實現(xiàn)系統(tǒng)指定頻率和工作帶寬的微波波段壓控振蕩器設(shè)計和實現(xiàn)還有一定的困難，主要原因是振蕩器的非線性電路，這種特性無法用線性系統(tǒng)來全面描述。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型結(jié)構(gòu)的壓控振蕩器，不僅電路結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，成本較低；而且安全可靠，滿足在簡易、低價格、低相噪條件下實現(xiàn)中心頻率為5.2GHz指定頻率的高性能輸出，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種壓控振蕩器，包括依次相連的負載電路、晶體管電路和終端電路，以及連接于負載電路和晶體管電路之間的第一匹配電路、連接于晶體管電路和終端電路之間的第二匹配電路。
[0007]其中，所述負載電路包括第一變?nèi)荻O管、第二變?nèi)荻O管、第三變?nèi)荻O管、第四變?nèi)荻O管、第一電容、第二電容、第一微帶線、第二微帶線、第一微帶短截線、第一直流電源，所述第三變?nèi)荻O管并聯(lián)在第一變?nèi)荻O管的兩端，所述第四變?nèi)荻O管并聯(lián)在第二變?nèi)荻O管的兩端；所述第一變?nèi)荻O管的陰極、第二變?nèi)荻O管的陰極、第三變?nèi)荻O管的陰極、第四變?nèi)荻O管的陰極和第一微帶線的一端共點相連，所述第二變?nèi)荻O管的陽極、第四變?nèi)荻O管的陽極、第一電容的負極和第二微帶線的一端共點相連，所述第一微帶線的另一端、第一微帶短截線、第二電容的負極和第一直流電源的正極共點相連，所述第一變?nèi)荻O管的陽極、第三變?nèi)荻O管的陽極、第二微帶線的另一端、第二電容的正極、第一直流電源的負極均接地。
[0008]而且，所述晶體管電路包括晶體管、第三微帶線、第四微帶線、第五微帶線、第二微帶短截線、第三微帶短截線、第一電阻、第二電阻、第三電容、第四電容、第二直流電源和第三直流電源，所述晶體管的柵極經(jīng)第三微帶線接地，所述晶體管的源極和第四微帶線的一端均通過第一匹配電路與第一電容的正極相連，所述晶體管的漏極和第五微帶線的一端均通過第二匹配電路與終端電路相連；所述第四微帶線的另一端、第二微帶短截線和第一電阻的一端共點相連，所述第一電阻的另一端、第三電容的負極和第二直流電源的正極共點相連，所述第五微帶線的另一端、第三微帶短截線和第二電阻的一端共點相連，所述第二電阻的另一端、第四電容的負極和第三直流電源的正極共點相連，所述第三電容的正極、第二直流電源的負極、第四電容的正極和第三直流電源的負極均接地。
[0009]本實用新型進一步設(shè)置為:所述終端電路包括第三電阻，所述第三電阻的一端通過第二匹配電路與晶體管的漏極相連，第三電阻的另一端接地。
[0010]本實用新型進一步設(shè)置為:所述第三電阻為50 Ω。
[0011]本實用新型進一步設(shè)置為:還包括與終端電路輸出端相連的濾波電路。
[0012]本實用新型進一步設(shè)置為:所述濾波電路采用4階帶通濾波器。
[0013]本實用新型進一步設(shè)置為:還包括電路檢測接口，所述電路檢測接口從晶體管的源極和/或漏極引出。
[0014]本實用新型進一步設(shè)置為:所述第一匹配電路包括第五電容和第六微帶線，所述第五電容的負極、第六微帶線的一端和第一電容的正極共點相連。
[0015]本實用新型進一步設(shè)置為:所述第二匹配電路包括第六電容，所述第六電容的負極與晶體管的漏極相連，第六電容的正極與終端電路相連。
[0016]本實用新型進一步設(shè)置為:所述第一變?nèi)荻O管、第二變?nèi)荻O管、第三變?nèi)荻O管和第四變?nèi)荻O管均采用型號為SMV1232的超突變結(jié)變?nèi)荻O管。
[0017]本實用新型進一步設(shè)置為:所述晶體管為NE32484異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果是:
[0019]1、提供的壓控振蕩器，其整體電路基于負阻原理，不僅電路結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易，成本較低；而且整個電路只使用了一個晶體管作為有源器件，利用微帶電路即可在基板上實現(xiàn)，從而提供中心頻率為5.2GHz、調(diào)諧范圍大于200MHz的簡易高性能壓控振蕩器。
[0020]2、通過電路結(jié)構(gòu)合理的匹配電路設(shè)置，使得壓控振蕩器在無需輸出緩沖級電路時，輸出功率為6.11 dBm?5.18dBm，具有很好的功率平坦度，在無需線性校正電路的基礎(chǔ)上達到了良好的調(diào)諧線性度，同時具有相對較低的諧波和相噪。
[0021]上述內(nèi)容僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了更清楚的了解本實用新型的技術(shù)手段，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型一種壓控振蕩器的原理框圖；
[0023]圖2為本實用新型一種壓控振蕩器的總電路圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合說明書附圖，對本實用新型作進一步的說明。
[0025]如圖1及圖2所示的一種壓控振蕩器，包括依次相連的負載電路1、晶體管電路2、終端電路3和濾波電路4，以及連接于負載電路1和晶體管電路2之間的第一匹配電路5、連接于晶體管電路2和終端電路3之間的第二匹配電路6。
[0026]所述負載電路1用于改變諧振頻率，主要包括調(diào)諧電路設(shè)計，為了更好的調(diào)節(jié)輸出信號的頻率，采用變?nèi)荻O管的調(diào)諧電路。變?nèi)荻O管是經(jīng)過改變外加反向電壓來改變空間電荷區(qū)的寬度，繼而使勢皇電容發(fā)生改變來實現(xiàn)對頻率的調(diào)諧；它是一種非線性并且電抗可以改變的器件，通常采用的材料是硅或砷化鎵；本壓控振蕩器采用四個變?nèi)荻O管通過串并聯(lián)的方式構(gòu)成調(diào)諧電路。
[0027]所述晶體管電路2用于使整個電路振蕩，主要包括偏置電路設(shè)計，偏置電路在具體工作條件給有源電路供應(yīng)相宜的靜態(tài)工作點，以使有源電路的工作性能維持穩(wěn)定不變。
[0028]所述終端電路3用于滿足振蕩條件，主要要求能夠使輸入端口的電壓反射系數(shù)ΓΙΝ >1;而濾波電路4采用4階帶通濾波器，連接在終端電路3之后。壓控振蕩器中使用的晶體管的源極連接負載網(wǎng)絡(luò)、漏極連接終端網(wǎng)絡(luò)，其間分別連接有第一匹配電路5和第二匹配電路6，兩匹配電路的設(shè)計主要考慮的因素有簡單性、帶寬、可實現(xiàn)性和可調(diào)整性這四個要素，從而使匹配電路達到最佳。
[0029]如圖2所示，所述負載電路1包括第一變?nèi)荻O管X1、第二變?nèi)荻O管Χ2、第三變?nèi)荻O管Χ3、第四變?nèi)荻O管Χ4、第一電容C1、第二電容C2、第一微帶線TL1、第二微帶線TL2、第一微帶短截線Stubl、第一直流電源SRC1，以及一號三端口連接器Teell和二號三端口連接器Teel2 ;所述第三變?nèi)荻O管X3并聯(lián)在第一變?nèi)荻O管XI的兩端，所述第四變?nèi)荻O管X4并聯(lián)在第二變?nèi)荻O管X2的兩端。
[0030]所述第一變?nèi)荻O管XI的陰極和第三變?nèi)荻O管X3的陰極共點相連于一號三端口連接器Teell的第一端口，第二變?nèi)荻O管X2的陰極和第四變?nèi)荻O管X4的陰極共點相連于一號三端口連接器Teell的第二端口，第一微帶線TL1的一端連接于一號三端口連接器Teell的第三端口 ；所述第二變?nèi)荻O管X2的陽極和第四變?nèi)荻O管X4的陽極共點相連于二號三端口連接器Teel2的第一端口，第一電容Cl的負極和第二微帶線TL2的一端分別連接于二號三端口連接器Teel2的第二端口和第三端口 ；所述第一微帶線TL1的另一端、第一微帶短截線Stubl、第二電容C2的負極和第一直流電源SRC1的正極共點相連，所述第一變?nèi)荻O管XI的陽極、第三變?nèi)荻O管X3的陽極、第二微帶線TL2的另一端、第二電容C2的正極、第一直流電源SRC1的負極均接地。
[0031]在負載電路1中采用四個完全一樣的超突變結(jié)變?nèi)荻O管，型號是SMV1232，形成串并聯(lián)平衡的