【摘 要】
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光电振荡器（Optoelectronic Oscillator,OEO）作为一种新型微波信号源,可输出相位噪声极低的高品质信号,具有广阔的应用前景。但当前OEO大都由各分立的光学、微波器件模块构成,导致其体积、功耗表现不理想。通过对OEO微波电路进行一体化集成,有助于减小OEO体积与功耗,对实现其小型化、实用化具有重要意义。本文针对OEO系统微波电路的特性,研究了适于集成且无载Q值（Unloade
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光电振荡器（Optoelectronic Oscillator,OEO）作为一种新型微波信号源,可输出相位噪声极低的高品质信号,具有广阔的应用前景。但当前OEO大都由各分立的光学、微波器件模块构成,导致其体积、功耗表现不理想。通过对OEO微波电路进行一体化集成,有助于减小OEO体积与功耗,对实现其小型化、实用化具有重要意义。本文针对OEO系统微波电路的特性,研究了适于集成且无载Q值（Unloaded Quality Factor,QU）较大的基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）窄带滤波器、高频微波信号耦合互连结构、低噪声放大器板级集成方法等,提出了一种高增益窄带宽微波电路一体化集成方案,可将OEO微波电路在单板上进行集成。论文的主要内容如下:（1）设计实现了一种窄带宽、易集成的SIW滤波器。针对SIW滤波器相对带宽变窄所导致的滤波器损耗增大问题,提出通过选择合适的层压板材料以及粘结材料,将多层层压板粘结压合构成一块板厚更大的介质基板,进而提高SIW谐振腔的QU值以优化滤波器性能的解决方法。采用这种方法,当滤波器层压板材料与粘结材料的介电常数、耗散因子相同时,保留原有SIW结构尺寸不变,仅通过增加叠层即可一定程度地优化窄带滤波器插入损耗。（2）优化了板级微波信号互连结构,消除了OEO微波电路一体化集成中不连续带来的影响。针对集成中信号参考平面突变产生的不连续问题,本文提出了不同参考地微带线之间互连的两种优化结构。第一种结构通过采用内层参考地向前延伸形式,减小了互连电路的场路突变,具有占板面积小,插入损耗、回波损耗表现优异的特点。第二种结构采用了平行耦合微带线滤波器跨接来过渡不连续结构,有效抑制了SIW滤波器的寄生通带,且利用其直流开路特性,很好地避免了SIW结构电流短路对前后级电路的影响。上述两种结构都通过了仿真和试验验证。（3）完成了OEO微波电路各组件的单板集成设计与试验验证。实现了低噪声放大器与SIW滤波器的板级集成以及布局布线优化设计,通过梯形过渡、微带线弯曲切角补偿等方法避免了集成中的信号完整性问题。同时,针对p HEMT微波放大器的偏置要求,设计实现了一种低成本、易集成、高性能的微波放大器偏置供电电路。
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