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耿氏二极管波导振荡器的详细资料说明

消耗积分:1 | 格式:pdf | 大小:0.48 MB | 2020-07-07

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　　微波振荡器用于上至移动电话及GPS导航系统，下至无线电和测试设备的各种领域。振荡器的目的在于通过各种方式生成具有特定频率的连续谐波输出。振荡器一般由有源器件（如晶体管，二极管或微波管）和用于确定频率的无源谐振元件（见表1）组成。在射频振荡器（RFO）这一复杂领域中，固态振荡器因其轻量、小巧、高性能及高可靠性等优点逐渐占据主导地位。

　　三端有源器件与两端有源器件

　　表2列出了压控振荡器（VCO）中采用的部分有源器件，其中，耿氏二极管及崩越二极管（IMPATT）等两端器件具有高出若干数量级的功率处理能力和可调谐性。当超出Ka波段及一定功率阈值时，三端器件的成本效益显著降低。在制造技术方面，其不采用更加成熟且易于制造的硅技术，而是通常使用具有氮化镓（GaN）等特殊衬底的HEMT等复杂晶体管结构。

　　作为接收信号链基础器件的混频器最终需要依靠振荡器进行所有的频率转换。如今，越来越多的人发现，工作于Ka波段以上的振荡器对包括 5G、WiGig、军事及商用雷达以及成像在内的各种不断增长的毫米波（mmWave）应用极富使用价值。耿氏二极管振荡器具有优异的AM和FM噪声特性，因此可用于低噪声毫米波接收机的本地振荡器（LO）中［1］。二极管的射频输出可直接施加于混频器的本地振荡器端口，或者可作为毫米波应用的倍频级。与制造过程中需涉及复杂精密的铣床、组装及调谐的波导腔体相比，晶体管类振荡器采用具有简单制造能力的取放机械，因此极易大量制造。然而，对于仅需少量制造且不考虑制造难易程度的毫米波样机制作及开发而言，采用波导腔体的耿氏二极管不失为一种简单且高成本效益的解决方案。

　　其主要优点在于： · 结构相对简单 · 所产生的噪声含量较低 · 外形小巧 · 轻量 · 对于早期样机设计阶段，成本效益较高
 

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