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方向回溯天线以全向状态接收来自任意方向的信号,完全由模拟电路朝来波方向回溯信号,具有优良的波束自动导向性能,可解决全向性和高增益之间的矛盾,在携带能量有限的短距离无线通信中拥有广阔的发展前景。在方向回溯相位共轭方案中,要求提供混频的振荡器为零初相。但实际振荡器稳定后的初始相位是随机产生的常数,因此电路研究中的振荡器均设为理想振荡器。为解决这个问题,论文引入广义相位共轭条件,论证了为混频提供本振信号的振荡器的初始相位为任一常数,即能满足方向回溯的要求。据此确定了应用于短距离2.45GHz通信两倍频的4.9GHz微带振荡器负阻实现方案,利用微波网络的S参数设计了获得负阻的FET直流偏置、负阻电路、高频扼流和滤波模块。在直流偏置FET的栅极加入反馈元件,使有源晶体管处于振荡状态,借助Smith圆图中的稳定性判别圆选取合适的负阻值,获得了以最大振荡功率为目标的负阻及负载匹配网络,最后为改善输出信号的频谱纯度,在振荡输出端口添加一个LC带通滤波器。优化后振荡器的相位噪声为-112.3d Bc/Hz@100k Hz,-133.6d Bc/Hz@1MHz,二次谐波抑制度-150d Bc,是广义相位共轭电路可靠的本振源。在将获得的真实振荡器替代相位共轭电路理想振荡器的过程中,调整优化了FET阻性混频器、2.45 GHz及4.9GHz微带混合环、2.45GHz LC带通滤波器等功能模块,通过微带匹配电路与4.9 GHz微带振荡器组合成2.45GHz平衡结构广义相位共轭电路。对整体电路进行调谐优化后,电路功能的仿真验证结果表明,当输入射频信号相位为0°、40°、80°、120°、160°时,对应输出信号相位分别为-132.30°、-171.55°、-210.80°、-250.93°、-291.50°,电路输入、输出信号相位间满足广义相位共轭条件,平均误差为0.44°,不仅符合方向回溯要求,且有较高的相位精度。至此,完成了天线系统前端现实的振荡器及广义相位共轭电路,进一步推动了方向回溯天线向实用化发展。