【摘 要】
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频率源作为电子通信系统的心脏,在高分辨率雷达成像领域和高精度测量仪器领域,其性能的优劣显得尤为重要。国内频率源起点低、底子薄,目前在频率源的研发方面存在不少问题,其中之一表现在许多频率源的应用场景,其采用的频率合成方案中,核心芯片大多采用国外进口产品,而全自主可控的国产化芯片研制的频率源产品占用的市场份额偏低。随着中美关系的变化,频率源纯国产化的重要性日益凸显。本论文立足于现有的国产化频率源芯片,
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频率源作为电子通信系统的心脏,在高分辨率雷达成像领域和高精度测量仪器领域,其性能的优劣显得尤为重要。国内频率源起点低、底子薄,目前在频率源的研发方面存在不少问题,其中之一表现在许多频率源的应用场景,其采用的频率合成方案中,核心芯片大多采用国外进口产品,而全自主可控的国产化芯片研制的频率源产品占用的市场份额偏低。随着中美关系的变化,频率源纯国产化的重要性日益凸显。本论文立足于现有的国产化频率源芯片,采用高温共烧陶瓷（HTCC）工艺和金丝键合技术,设计了一款尺寸大小仅9mm×9mm×2mm的合成锁相频率源,所做的主要工作如下:（1）设计了一款主控芯片纯国产的锁相频率源产品,利用HTCC工艺和金丝键合技术实现频率源小型化设计,项目的设计指标要求:输出频率为11.6GHz,杂散低于-50d Bc,谐波低于-20d Bc,整体尺寸为9mm×9mm×2mm。（2）利于Ansys Icepak软件对整个小型化频率源管壳进行热仿真建模分析,为锁相环小型化的HTCC工艺选择提供仿真支撑。（3）对于管壳上层产生的射频信号传输到下层,为了保证其传输效率,对其进行S参数建模分析,通过增加金属柱结构,实现宽带低通结构设计,该结构在整个X波段具有非常良好的传输(S11＜-15d B)。最终经过加工测试,其输出频率11.6GHz,输出功率为10.57d Bm,杂散指标为-57.59d Bc,谐波抑制为-20.46d Bc,整体相位噪声分布为:-92.05d Bc/Hz@1k Hz;-99.38d Bc/Hz@10k Hz;-93.66d Bc/Hz@100k Hz;-113.58d Bc/Hz@1MHz,整体尺寸大小为9mm×9mm×2mm。
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