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为了满足航天探测领域快速发展的要求,军用微波系统的研制工作开始受到很多学者的关注。与此相关的技术很多,其中低相位噪声的取样锁相频率源集合了锁相环路(PLL)和介质振荡器(DRO)两者之长,被广泛应用于空间探测、测量仪器等特定领域。目前大多数生产的锁相介质振荡器(PLDRO)多是依靠工程人员的实践经验完成设计与调试的,缺乏理论上的深度分析和指导。设计上也存在周期长、难度大等实际问题。基于以上现状,为了满足型号任务需求,本题目主要目的是对X波段取样锁相介质振荡器进行研制与实现,旨在对取样鉴相、扩捕电路、稳定判决等难点问题进行深入的理论分析。本文通过ADS软件仿真使介质振荡器电路的设计过程简化,最终满足型号指标需要并对以后的设计工作起到参考作用。本文主要研究设计了一种9.66GHz的取样PLDRO。在研究过程中,首先阐述了锁相环的理论和结构。在环路线性模型的基础上着重分析了相位噪声与稳定性判决,并对环路的锁定与失锁问题进行了介绍。然后对介质振荡器进行理论分析与软件仿真。在设计过程中,先通过电路仿真软件ADS确定直流偏置参数,然后建立了相应的模型并做了模拟调试工作;再利用奈奎斯特稳定性判决进行起振仿真;然后得到相位噪声、谐振频率等仿真结果。最终在取样锁相电路的设计中,计算出环路参数,并选取取样鉴相芯片MSPD2018-H50实现取样锁相环路功能。为了确保此种电路可以长时间可靠工作,还同时选取了运算放大器OP470设计了扩捕扫描电路并对其进行了输出信号仿真。9.66GHz的PLDRO最终功率输出为4.5dBm,在偏离载波1kHz、10kHz、100kHz以及1MHz处的相位噪声分别是-93.5dBc/Hz@1kHz;-97.4dBc/Hz@10kHz;-100.1dBc/Hz@100kHz;-129.5dBc/Hz@1MHz,谐波抑制达到了-59.8dBc@2f0,达到了要求的设计目标。