نوسان ساز کنترل شونده با ولتاژ از نوع پوش- پوش در فرکانس 1200-1400 مگاهرتز

غریب, حمید; احمدی, سید آرش

نوسان ساز کنترل شونده با ولتاژ از نوع پوش- پوش در فرکانس 1200-1400 مگاهرتز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

حمید غریب ¹

سید آرش احمدی ²

¹ دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

² دانشکده مهندسی برق ،دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

با افزایش فرکانس، ضریب کیفیت نوسانسازها کاهش پیدا کرده و باید به دنبال روشهای جدید برای کاهش نویز فاز نوسانسازها بود. نوسانسازهای پوش- پوش قابلیت بهبود نویز فاز را دارند. در این مقاله یک نوسانساز پوش- پوش کنترلشونده با ولتاژ در محدوده فرکانسی MHz 1200 تا MHz 1400 به کمک نرمافزار ADS طراحی، شبیهسازی و ساخته شده است. نوسان ساز پوش-پوش از دو نوسان ساز مشابه کولپیتس که در محدوده فرکانسی MHz 600 تا MHz 700 نوسان کرده و از طریق یک مدار تزویج فاز بههم متصل هستند، تشکیل شده است. یک مدار ترکیبکننده، خروجی زیر نوسانسازها را با هم ترکیب کرده، در نتیجه مولفه اصلی و هارمونیکهای فرد حذف و هارمونیک دوم و سایر مولفههای زوج در خروجی ظاهر میشود. که با این روش نویز فاز dB9 نسبت به حالتی که زیر نوسانسازها به تنهایی در محدوده MHz 1200 تا MHz 1400 نوسان کنند، بهبود مییابد.

کلیدواژه‌ها

نوسان‌ساز پوش- پوش

نویز فاز

نوسان‌ساز کنترل‌شونده با ولتاژ

20.1001.1.23454024.1397.6.1.2.3

عنوان مقاله English

Voltage Controlled Push-Push Oscillator in the Frequency Range of 1200-1400 MHz

نویسندگان English

hamid gharib ¹

seyyed arash ahmadi ²

¹ دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

² دانشکده مهندسی برق ،دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده English

In microwave oscillators, the quality factor of the resonators decreases with an increasing frequency. There exist some methods for compensating the losses in the resonators. The push-push configuration is able to improve the oscillator phase noise. In this work, a push-push voltage-controlled oscillator utilizing a parallel coupled resonator has been designed for the frequency range of 1200-1400 MHz. The push-push oscillator consists of two similar Collpits oscillators, which are designed for the frequency range of 600-700 MHz. These sub-oscillators are coupled by a phase coupling network and with 180 degrees phase difference. The in-phase combiner combines the even harmonics of each sub-oscillator and cancels the fundamental and odd harmonics. The overall oscillation of the push-push oscillator consists of the second and even harmonics of the sub oscillators. By this technique, the phase noise is improved 9 dB compared to the case of the stand-alone oscillation of each sub circuit at the output frequency.

کلیدواژه‌ها English

Push-push Oscillator

Phase Noise

Voltage Controlled Oscillator

[1] S. C. Yen and T. H. Chu, “An Nth-harmonic oscillator using an N-push coupled oscillator array with voltage clamping circuits,” IEEE Int. Microwave Symp., pp. 2169-2172, 2003.
[2] Y. Tang and H. Wang, “Triple-push oscillator approach: theory and experiments,” IEEE J. Solid-State Circuits., vol. 36, no. 10, 2001.
[3] U. L. Rohde, A. K. Poddar, and G. Böck, “The Design of Modern Microwave Oscillators for Wireless Applications: Theory and Optimization,” John Wiley & Sons, 2005.
[4] K. Kobayashi, A. Oki, L. Tran, et al., “A 108-GHz InP HBT monolithic push-push VCO with low phase noise and wide tunning bandwidth,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 34, issue: 9, pp. 1225-1232, 1999.
[5] R. Wanner, “Low Phase Noise SiGe Push-Push Oscillators for Millimeter Wave Frequencies,” Ph. D. Thesis, Technical University of Munich, 2007.
[6] A. Poddar, “A Novel Approach for Designing Integrated Ultra Low Noise Microwave Wideband Voltage-Controlled Oscillators,” Ph. D. Thesis, Technical University of Berlin, 2004.
[7] F. X. Sinnesbichler, H. Geltingerand, and G. R. Olbrich, “A 38-GHZ push-push oscillator based on 25-GHz fT BJT's,” IEEE Microwav. Guided Wave Lett., vol. 9, issue: 4, pp. 151-153, 1999.
[8] A. Nooraei Yeganeh and S. A. Ahmadi, “Voltage Controlled Oscillator Based on substrate integrated waveguide resonator,” Journal of Radar, Imam Hossein Comprehensive University, vol. 5, no. 2, pp. 67-78, 2017 (In Persian).
[9] A. Ahmadi, A. Banai, and F. Farzaneh, “Phase noise degradation of varactor and BJT frequency multipliers in the presence of parametric instability,” IET Microw. Antennas Propag., vol. 4, issue: 3, pp. 408-419, 2010.