随着无线通信技术的广泛应用和不断革新,人们对通信质量及通信速度的要求也愈来愈高,这就对无线通信系统中的射频收发机这个关键模块的性能提出了更高的要求。频率源的相位噪声影响着收发机的动态范围、灵敏度和稳定度,所以频率源是射频收发机的重要子系统。而压控振荡器(VCO)作为频率源相位噪声的一个主要贡献者,其相位噪声的最小化对无线通信系统整体性能的提升有着重要意义。又由于新型介质集成悬置线(SISL)的低功耗特点有利于设计高Q值无源电路及谐振器,是减小VCO相位噪声的有效方法,且其电路具有小体积,自封装,易于集成等特点,有望在该平台上实现VCO与其它电路模块集成系统。因此本课题利用SISL的优势,与降低相位噪声的相关技术相结合,设计了基于SISL的低相噪VCO。本文主要内容如下:首先,针对板级低相噪VCO的国内外文献进行了调研,归纳总结了现今板级VCO普遍采用的拓扑结构以及减小相位噪声的主要措施;而后从振荡器的基本原理和两种主流振荡器分析模型出发,研究分析了振荡器的起振条件和稳定振荡条件,然后介绍了VCO主要参数指标的定义,并通过对指标中最重要的相位噪声的基本原理和Leeson模型的分析研究,给出减小VCO相位噪声的主要方法;第三章则主要介绍了新型介质集成悬置线,通过与平面传输线及传统波导悬置线的对比,突出了SISL的优点,并提出将高Q值SISL谐振器用以减小VCO相位噪声;基于以上理论研究,本文重点介绍了SISL低相噪VCO的设计步骤;作为拓展,还研究了λg/2谐振器在SISL上的不同实现形式对振荡器相位噪声的影响。本课题采用ADS对SISL VCO的电路原理图及版图进行仿真,并最终加工测试。测试结果表明,VCO振荡频率为4.08-4.25 GHz,调谐带宽为4.1%,在整个频率调谐范围内,偏移载波1MHz处的相位噪声优于-130.2 dBc/Hz,输出功率高于4.64 dBm,品质因数FOM为192.1 dBc/Hz。当调谐电压为6 V时,振荡频率为4.16GHz,此时相位噪声达到最佳:-132.1 dBc/Hz@1MHz。与其它采用高Q值谐振器为选频元件的VCO相比,本文的SISL VCO不仅相位噪声低,结构紧凑,并具有自封装特性。