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振荡器在测量与现代通信等电子系统中充当着“心”的作用,为电子系统提供时钟参考。随着现代通信系统对传输速度要求的提高以及雷达系统对距离乃至速度分辨力要求的提高,需要宽带高稳定度以及高精度的源,目前普遍采用锁相技术来实现这样的源。在锁相环里,最关键的器件就是VCO(Voltage Controlled Oscillator,压控振荡器),为了达到宽带的频率输出,对VCO提出了宽带调谐的要求。为了研究如何实现宽带振荡输出,本文设计了4款不同频段的压控振荡器。其中2款为串联反馈结构,2款为并联反馈结构。其中,第一款串联反馈结构振荡器的频率输出为1.221GHz到1.516GHz,输出功率10dBm,调谐带宽为295 MHz,调谐相对带宽为21.55%;第二款为串联反馈结构振荡器,它的频率输出为2.9625GHz到6.022GHz,输出功率约9dBm,调谐带宽完全跨越一个倍频程;第三款并联反馈结构振荡器的频率输出为2.058GHz到4.016GHz,输出功率约5dBm,调谐带宽跨越一个倍频程,覆盖了几乎整个S波段;第四款并联反馈结构振荡器的频率输出为1.056 GHz到1.910 GHz,输出功率约5 dBm,调谐带宽跨越几乎一个倍频程,覆盖了几乎整个L波段。所有设计的压控振荡器均带有缓冲放大器,达到了很高的隔离度和很低的负载牵引特性,所有振荡器均可以工作在负载为全反射的状态下。其中,有2款压控振荡器还带有双路输出,以便用于锁相环中。所有的的振荡器都自带稳压模块,对电源的隔离度也很高。为了进一步增加振荡器的输出范围,本文设计了将多个VCO进行组合,通过开关切换,实现了2-6GHz的频率输出,利用该结构,理论上来说,可以实现输出频率范围无限宽的源。最后,本文设计了一款锁相环,以及宽带2-6GHz的耦合器以及功率分配器,将设计的VCO进行锁相,实现了宽带频率源。其中,2-6GHz锁相环鉴相频率为5MHz,频率输出范围2-6GHz,使用了2个VCO,通过开关切换,单片机控制开关,在5.6GHz处的相位噪声为-86dBc/Hz@10KHz。