Design of Local Oscillator with Low Phase Noise for Ka-band Satellite Transponder

The EM(Engineering Model) LO(Local Oscillator) is designed for Ka-band satellite transponder. The VCO(Voltage Controlled Oscillator) is implemented using a high impedance inverter coupled with dielectric resonator to improve the phase noise performance out of the loop bandwidth. The phase of VCO is locked to that of a stable OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator) by using a SPD(Sampling Phase detector) to improve phase noise performance in the loop bandwidth. This LO exhibits the harmonic rejection characteristics above 43.83 dBc and requires 15 V and 160 mA. The phase noise characteristics are performed as -102.5 dBc/Hz at 10 KHz offset frequency and -104.0 dBc/Hz at 100 KHz offset frequency, respectively, with the output power of 13.50 dBm$\pm$0.33 dB over the temperature range of -20~+7$0^{\circ}C$.

Ka-band 위성 중계기용 저위상잡음 국부발진기의 설계 및 제작

본 논문에서 는 Ka-band 위 성 중계 기용 국부발진기 의 EM(Engineering Model)을 설계 및 제작하였다. 루프 대역 밖의 위상잡음을 개선하기 위해서 고임피던스 변환기를 이용한 낮은 위상잡음의 전압제어 발진기를 설계하고 샘플링위상비교기(Sampling Phase Detector)를 사용하여 전압제어 발진기를 고안정의 OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)에 위상 고정시킴으로써 루프 대역 내의 위상잡음을 개선하였다. 개발된 국부발진기는 43.83 dBc 이상의 고조파 억압특성을 가지고 있으며 공급전력은 15 V, 160 mA를 필요로 한다. 위상잡음은 -102.5 dBc/Hz @10 KHz와 -104.0 dBc/Hz @100 KHz의 특성을 나타내며 출력전력은 -20 - +7$0^{\circ}C$의 온도 범위에서 13.50 dBm$\pm$0.33 dB의 특성을 얻었다.