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微波频率源是射频系统的基本能量来源,是射频系统的重要组成部分。电子技术的快速发展,对频率源提出了越来越高的要求。其发展趋势是输出频率越来越高,输出带宽越来越宽,相位噪声越来越低。本文以低相噪点频频率源为主要研究对象,主要任务是制作一个K波段低相噪点频频率源。主要的研究内容是介质振荡器和取样鉴相锁相环。本文讨论了微波振荡器的一般理论,用复域法和相量法对微波振荡器的起振条件进行了详细的理论分析,总结了一些便于工程分析的起振判定条件,并从理论上分析了一些实际工程中常见的不起振情况的原因,然后详细讨论了介质振荡器的一般结构,以及各种结构的设计方法,并分析了容易出现的问题,提出相应解决方案。完成了多种常规振荡器的设计。之后,提出了一种由并联反馈式介质振荡器制作的新型平衡式谐波振荡器,与传统的推推式谐波振荡器相比,在基波抑制不变的前提下,显著提高了输出功率。最后给出了一种振荡器改进方案,采用微带共面波导来简化振荡器设计。分析了取样鉴相器和锁相环路的基本理论,重点对环路的噪声性能和稳定性进行了分析,并设计了一个X波段锁相环,完成了相应的测试工作。测试结果符合之前的理论分析。讨论了一K波段低相噪点频源的实现方案,针对设计指标进行了方案论证,对系统中各个模块的指标要求进行了分析,分配了各个模块的技术指标。给出了各部分的电路原理图和仿真结果,进行了加工和测试。实测结果为:输出频率19GHz,输出功率11.5dBm,相位噪声-88.11dBc/Hz@1kHz、-92.08dBc/Hz@10kHz、-87.18dBc/Hz@100kHz,谐波抑制大于23dB,杂散抑制大于36dB。主要性能指标达到任务要求,表明本文的研究方案是合理的,理论分析是正确的。