Abstract
In this paper, a VCHO(Voltage Controlled Harmonic Oscillator) for K-band application has been designed and implemented. The proposed oscillator has a structure of two hair-pin resonators placed on input and output of active device. Using in/out common frequency tuning structure, the VCHO yields some advantages of the enhanced fundamental frequency suppression characteristic as well as the improved output power of second harmonic. According to implementation and measurement results, it was shown that a VCHO provides an output power of -2.41 dBm, a fundamental frequency suppression of -21.84 dBc, and phase noise of -101.44 dBc/Hz at 100 kHz offset. In addition, as for the bias voltage from 0 V to -10 V for the varactor diode, output frequency range of 10.58 MHz is obtained with a power variation of ${\pm}0.19\;dB$ over its frequency range.
본 논문에서는 K-band(18.6 GHz) 대역에서 동작하는 VCHO(Voltage Controlled Harmonic Oscillator)를 설계 및 제작하였다. 제안된 구조의 발진기는 두 개의 hair-pin 공진기들이 각각 능동소자의 입력단과 출력단에 위치한다. 또한 두 개의 공진기를 동시에 동조하는 구조를 통하여 기본 주파수 억압 특성과 2차 고조파($2f_0$)의 출력을 개선하였다. VCHO의 제작 및 측정 결과에 의하면 출력 전력은 -2.41 dBm, 기본 주파수 억압 특성은 -21.84 dBc 그리고 위상 잡음은 -101.44 dBc/Hz @ 100 kHz의 특성을 얻을 수 있었다. 또한 바렉터 다이오드의 전압 변화에 따른 주파수 동조 범위는 약 10.58 MHz를 얻었으며, 이 때 ${\pm}0.19\;dB$의 전력 평탄도를 얻을 수 있었다.