混沌信号是由确定性系统产生的伪随机信号,具有对初始条件极度敏感、类噪声的宽带连续功率谱等特性,且易于产生和控制,在保密通信、扩频通信、雷达、超宽带通信等无线系统中得到了广泛的应用。随着现今各种无线通信系统往高频特别是微波频段发展,研究与设计可产生宽带微波混沌信号的振荡器成为应用于混沌无线通信系统的核心技术之一。本文首先回顾了混沌电路的发展历程及其在通信系统中的实际应用,然后介绍了混沌的基本概念与主要特性,并对在电路中如何产生与判断混沌信号做了深入的分析与研究。在此基础上,选取Colpitts混沌电路结构作为本文设计微波混沌振荡器的研究基础。Colpitts电路是典型的电容三点式反馈振荡电路,已成为微波混沌电路的研究热点。而经典Colpitts混沌电路由于受晶体管寄生参数的影响,其基本振荡频率与信号带宽最高只能达到所使用晶体管截止频率的十分之一。本文在具体分析了经典Colpitts结构与后续两种改进型Colpitts电路结构的基础上,综合了三种已有Colpitts混沌振荡器的优点,提出了一种新型的基于Colpitts结构的混沌振荡电路。实验测试结果表明,该新型混沌振荡器在采用截止频率为9GHz的晶体管BFG520/XR条件下,混沌信号的基本振荡频率达到1.606GHz,信号带宽达5.2GHz(0.56-5.74GHz)。相比已有的混沌信号,该新型振荡器产生的混沌信号不仅信号带宽大幅拓宽,而且信号频谱非常均匀,振荡幅度严格限制在20dB带宽之内。