This work presents the results of a study of the microwave oscillator’s active device biasing influence on the oscillator phase noise. The paper considers a hybrid voltage-controlled oscillator (VCO) with an octave frequency tuning (6–12 GHz), based on a low-noise SiGe-heterojunction transistor. The simulation of the VCO in the AWR Design Environment (AWR DE) allowed one to evaluate the choice of the transistor operating point influence on the oscillator phase noise. Based on the data obtained, an experimental study of the fluctuation characteristics of several samples of the hybrid microwave VCOs, differing in the operating mode of the active devices, was carried out. The results of the research carried out make it possible to determine a number of conditions (the value of the collector current, the ratio between the currents of the transistor base and the resistive divider, determining the mode of the active device), which provide the best oscillator characteristics. It is shown that the smallest average level of the phase noise power spectral density is – 95 dBc/Hz at 100 kHz offset from the carrier with a minimum change in its level in the tuning range within 2.5 dB.

Описаны результаты исследования влияния режима работы активного элемента СВЧ-генератора, управляемого напряжением (ГУН), на его флуктуационные характеристики. Рассмотрен автогенератор с октавной перестройкой частоты выходного колебания (6–12 ГГц), выполненный на основе гибридной технологии на базе малошумящего SiGe-гетеропереходного транзистора. Проведённое моделирование ГУН в среде AWR Design Environment (AWR DE) позволило оценить влияние выбора рабочей точки транзистора на уровень фазового шума автогенератора. На основе полученных данных проведено экспериментальное исследование флуктуационных характеристик нескольких образцов перестраиваемых генераторов, отличающихся режимом работы активного элемента. Определён ряд условий (величина коллекторного тока, соотношение между токами базы транзистора и резистивного делителя, определяющего режим активного элемента), обеспечивающих наилучшие флуктуационные характеристики. Показано, что наименьший средний уровень спектральной плотности мощности фазовых шумов (СПМ ФШ) составляет – 95 дБн/Гц на частоте отстройки от несущей 100 кГц при минимальном (в пределах 2,5 дБ) изменении СПМ ФШ в диапазоне перестройки.

Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020-. Vol. 13, № 4, 2020. — 1 файл (7,6 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-259.pdf>.