유전체 공진기를 이용한 X-band 전압제어 발진기 설계 및 제작

Design and Fabrication of Voltage Control Oscillator at X-band using Dielectric Resonator

본 논문에서는 유전체 공진기를 이용하여 X-band에서 안정된 소스원으로 사용할 수 있는 전압제어 발진기를 구현하였다. 위상 잡음을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가진 MESFET과 높은 선택도를 얻기 위하여 유전체 공진기를 사용하였고, 안정된 전압 가변을 하기 위하여 Q값이 높고 가변 특성이 좋은 바렉터 다이오드를 사용하였다. 구현된 회로는 최적의 성능을 갖도록 회로 시뮬레이터인 ADS를 사용하였다. 제작된 전압제어 유전체 공진 발진기의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.05GHz에서 2.22dBm 출력 파워와 -30dBc의 고조파 억압과 중심 주파수 100kHz offest에서 -130dBc의 위상잡음 특성을 얻을 수 있었으며, 바렉터 다이오드에 인가되는 전압의 변화에 따른 주파수 변화든 중심주파수에서 ±18.7MHz를 얻었다. 제작된 VCDRO는 X-band에서 국부 발진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.

In this paper, a VCDRO(Voltage Control Dielectric Resonator Oscillator) applied to X-band as stable source is implemented and constructed with a MESFET for low noise, a dielectric resonator of high frequency selectivity, and high Q varator diode to obtain a good phase noise performance and stable sweep characteristics. The designed circuits is simulated thrash harmonic balance simulation technique to provide the optimum performance. The measured result of a fabricated VCDRO shows that output is 2.22dBm at 12.05GHz, harmonic suppression -30dBc, phase noise -30dBc at 100kHz offset, and sweep range of varator diode ±18.7MHz, respectively. This oscillator will be available to X-band.