2.3　国内外 MMIC 研究现状和发展趋势

2.3.1　国外研究现状

2.3.2　国内研究现状

2.3.3　发展趋势

3 振荡器的基本理论

随着现代电信系统和现代雷达系统的出现，我们需要在特定的载波频率点建立稳定的谐波振荡以便为调制和混频创造必要的条件。

早期的载波频率大都是处于1MHz至1GHz的低端，而现代射频系统的载波却常常超过1GHz。这就要求有能够产生稳定的、单频正弦波信号的特殊振荡电路。振荡器设计之所以是非常困难的任务，其原因是由于我们利用了非线性电路的固有特征，而且这种特征不能用线性系统的分析理论来全面描述。准确地说，小信号线性电路模型无:法全面描述有源器件内部复杂的反馈机制。此外，由于振荡器必然要向后面的电路输出功率，所以，随着工作频率变化的输出度再也常常会扮演重要的角色。正是由于这些原因，目前振荡器的设计工作仍然更像是一门手艺，而不是严格的工程设计方法。特别是在高频领域内更是如此，因为寄生元件可以显著影响整个系统的特性。由于受到无源电路元件寄生振荡效应的某种影响，振荡器有可能不仅仅在我们需要的频率上工作。还可能产生频率较低或较高的谐波，某些振荡器电路甚至还会因此完全停振。

3.1　振荡器的基本原理

振荡器是不需要输入信号控制就能自动的将直流电源的能量转变为交变能量的电路。按震荡波形的不同可以分为正弦振荡器，和张弛振荡器两大类，正弦振荡器又称简谐振荡器，其输出波形为正弦或接近理想正弦形;张驰振.器输出波形为方波、三角波、锯齿波等，我们不予以讨论。振荡器按其构成原理可以分为反馈型振荡器和负阻型振荡器两大类。负阻振荡器主要是指采用负阻器件和谐振回路组成的振荡器，利用负阻器件的负电阻效应与谐振回路中的损耗正电阻相抵消，维持谐振回路的稳定振荡。负阻振荡器多用在毫米波波段。本质上，反馈型振荡器也属于负阻振荡器。

振荡器的技术指标是振荡器性能质量的标志，是设计研制、质检考核、选择使用的依据。由于使用场合不同，对振荡器的指标要求也不尽相同。下面简要的介绍一下关于振荡器的主要的技术指标。

(1)工作频率范围。指满足各项指标要求的机械调谐或电调谐频率范围，用起止频率表示，单位为MHz或GHz，也可用f0+%f表示。

(2)射频输出功率。指给定条件下射频输出功率的大小，以 或 计，或用 表示。若考虑功率随频率的变化或随温度的变化时，则用功率起伏表示，常以 表示出功率稳定性。

(3)长期功率稳定度。指振荡器件的老化和元件参数慢变化引起的频率漂移(一般按年、月、日计)以及环境条件改变(如温度、压力、电源电压等)引起的频率慢变化(一般以时、日、月、年计)，常用一定时间内频率的相对变化 表示。论文网

(4)调谐特性。分为模拟调谐与数字调谐。

模拟调谐包括:

①谐电压范围。指对应电调带宽起止电压，用伏特(V)表示。

②调谐(或调制)灵敏度。有最大、最小或平均调谐灵敏度之分，对变容管调谐，以MHz/V表示;对YIG调谐，用MHz/mA表示。电压调谐灵敏度也称作压控灵敏度或压控斜率。

③调谐线性度。指偏离理想的线性调谐直线的最大调谐偏与总的调谐带宽之比，用百分比表示。此外调谐线性度还有用最大调谐频偏与最小调谐频偏之比或百分数表示法等多种表示法。

数字调谐包括:

①每字比特数;

②每比特TTL负载量;

③数字最大调谐率;