频率源是微波电子系统的心脏,其性能好坏直接影响整个系统的指标。随着微波技术的发展,系统对频率源的各方面指标要求也越来越高。介质振荡器凭借其相噪性能好、体积小等特点,成为微波频率源较好的选择。本文结合工程需求,设计一款Ku波段的介质振荡器。首先对介质振荡器的理论进行了阐述,研究了介质谐振器中介质与微带线的耦合模型,并且对几种介质振荡器的电路进行了分析。结合理论具体分析了耦合系数与谐振器的有载品质因数之间的关系。运用HFSS与ADS等仿真软件,对使用相同元器件的串联反射型与并联反馈型DRO进行了详细的仿真设计,包括DR的HFSS仿真、负阻电路设计、扇形线设计以及定向耦合器的设计,比较了这两种形式的DRO的性能,结合实际需求,选用了串联反射式DRO作为振荡源。结合工程实际情况,提出了改善相位噪声的做法。其次,设计了锁相频率源,采用先分频再锁相的方式,得到了更好的相位噪声与稳定度。给出了PDRO的版图并加工出实物,完成PDRO的腔体设计。最后,完成了PDRO的调试,相位噪声为-87dBc@1KHz、[email protected]@100KHz,谐波抑制大于35dB,主要性能达到任务要求。