一种VCO电路新型注入锁定方式研究
2021-07-03赵娅琦刘长军
应用科技 2021年3期
关键词:信号
赵娅琦,刘长军
四川大学 电子信息学院,四川 成都 610064
注入锁定技术可以用一个高质量的小功率信号去锁定一个大功率的振荡器,产生高质量的大功率信号。该方式具有结构简单和效率高的优势,在通信领域和大功率微波源中扮演了重要角色,引起了国内外的广泛关注和重视[1−2]。注入锁定是一种受迫振荡的物理现象[3],以微波振荡器为例,如果注入的信号与自身振荡频率接近,振荡器的频率和相位就会向注入信号偏移。当注入信号幅度足够大的时候,振荡器的输出频率就会和输入信号频率保持相同[4]。
注入锁定技术可以用来调制、稳频和降噪等,已经被应用在通信系统、磁控管微波源以及相控阵系统中[5−6]。在之前的注入锁定研究中,主要有自注入、互注入和外部注入。上述注入方式均是通过环行器从振荡器输出端口馈入外部信号,不仅增加了系统的成本和损耗,而且不利于电路的小型化设计。本文提出一种通过VCO电压调谐端馈入基准信号的注入锁定方式,降低了电路的复杂度,亦具备良好的杂散抑制特性。
1 振荡器注入锁定理论基础
注入锁定理论最早是由Alder在1946年提出的。通过注入锁定现象的精确推导,得到锁定范围的理论表达式,并提出了早期理论模型,简称为Alder模型[7]。通过Alder模型以及经典文献中可以得到注入锁定的带宽和注入信号功率之间的关系,由文献[8]中注入锁定的最大变化范围Δωmax公式可以变化为

式中:ω0是振荡器自由振荡时的频率;……
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