Abstract
In this paper, a K-band local oscillator composed of a VCDRO(Voltage Controlled Dielectric Resonator Oscillator), GaAs MESFET, and Reflector type frequency doubler has been designed and fabricated. TO obtain a good phase noise performance of a VCDRO, a active device was selected with a low noise figure and a low flicker noise MESFET and a dielectric resonator was used for selecting stable and high oscillation frequency. Especially, to have a higher conversion gain than a conventional doubler as well as a good harmonic suppression performance with circuit size reduced a doubler structure was employed as the Reflector type composed of a reflector and a open stub of quarter wave length for rejecting the unwanted harmonics. The measured results of fabricated oscillator show that the output power was 5.8 dBm at center frequency 12.05 GHz and harmonic suppression -37.98 dBc, Phase noise -114 dBc at 100 KHz offset frequency, respectively, and measured results show of fabricated frequency doubler, the output power at 5.8 dBm of input power is 1.755 dBm conversion gain 1.482 dB, harmonic suppression -33.09 dBc, phase noise -98.23 dBc at 100 KHz offset frequency, respectively. This oscillator could be available to a local oscillator in K-band which used frequency doubler techniques.
본 논문에서는 VCDRO, GaAs MESFET, 반사기 등을 이용하여 주파수 체배기 형테로 구성한 K-대역 국부발진기를 설계하고 제작하여 특성을 실험하였다. VCDRO은 위상잡음특성을 개선하기 위하여 저잡음 특성을 가지며 플리커 잡음이 적은 MESFET를 선택하였으며 Q값이 큰 유전체 공진기를 사용하여 선택도를 높였다. 특히, 제안된 주파수 체배기는 반사기와 대역저지필터를 사용함으로써, 일반적인 체배기에 비해 회로의 크기를 줄이고, 고조파 억압특성을 개선했을 뿐만 아니라 더 좋은 변환이득을 얻었다. 제작된 VCDRO의 특성을 측정한 결과, 중심 주파수 12.05 Uh에서 5.8 dRm의 출력 전력과 -37.98 dBc의 고조파 억압, 100 Khz offest 주파수에서 -114 dBc의 위상잡음 특성을 얻을 수 있었으며, 주파수 체배기의 특성을 측정한 결과, 5.8 dBm의 입력신호에 대해 출력 주파수인 24.10 GHz에서 출력 전력은 1.755 dBm이고, 변환이득은 1.482 dB, 고조파 억압은 -33.09 dBc, 100 kHz offset 주파수에서 -98.23dBc의 위상잡음 특성을 얻었다. 주파수 체배 기법을 이용하여 제작된 발진기는 K-대역에서 국부발진기로 이용될 수 있음을 확인하였다.
