Abstract
The VCDRO(Voltage Controlled Dielectric Resonate. Oscillator) with low phase noise is designed using nonlinear analysis, and its phase noise characteristics are compared with that of Lesson's equation. The microstripline coupled with dielectric resonator is realized as a high impedance inverter to improve the phase noise performance, and the quality factor of resonator circuit can be transferred to active device with the enhanced the loaded quality factor. The worst case and part stress analyses are achieved to obtain the high reliability of VCDRO and the reliability analysis is accomplished to estimate the probability of operation at the end of life. The developed VCDRO has the oscillating tuning factor of 0.56MHZ1V for the control voltage range of 0-l2V. This VCDRO requires the DC power of 136mW. The phase noise characteristics exhibit good performances of -94.18dBc/Hz (a)10KHz and -116.3dBc/Hz (a)100KHz. And, the output power over 7.33dBm is measured.
본 논문에서는 낮은 위상잡음을 갖는 전압제어 유전체 공진 발진기를 비선형 설계하였으며 그 위상잡음을 Lesson식과 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 전압제어 유전체 공진 발진기의 위상잡음을 개선하기 위하여 유전체 공진기와 결합하는 마이크로스트립 라인으로 고임피던스 변환기를 이용함으로써 공진회로의 Q값이 그대로 능동소자에 전달되도록 하였다. 전압제어 유전체 공진 발진기의 고신뢰성을 확보하기 위해 worst case 해석과 part stress 해석을 수행하였으며 이를 바탕으로 신뢰도 분석을 수행하여 위성중계기의 EOL(End of Life)에서 전압제어 유전체 공진 발진기가 정상적으로 동작할 수 있는 확률을 예측하였다. 제작된 전압제어 유전체 공진 발진기는 0-l2V의 제어전압에서 0.56MHz/V의 튜닝계수를 가지고 있으며 136mw의 DC 전력을 소모한다. 또한 -116.3dBc/Hz (a)100KHz와 -94.18dBc1Hz (a)10KHz의 우수한 위상잡음 특성과 7.33dBm 이상의 출력특성을 얻었다.
