为实现低相位噪声平面振荡器，对推-推振荡器的共用谐振器与相位噪声优化方法进行了研究。提出一种基于多环式开口谐振环的差分传输线，通过加载一对耦合谐振环的方式实现2个单元振荡器之间的弱耦合，提高了共用谐振器的频率选择特性。基于该结构设计并实现了一种X波段推-推振荡器，在设计中采用一种基于振荡器有源品质因子的相位噪声优化方法。测试结果表明：该振荡器在输出二次谐波9.52?GHz处的相位噪声为-115.48?dBc/Hz@100?kHz，基波抑制度达到-54.55?dBc。

为改善宽带频率合成器的相位噪声, 提出一种基于Phase-Refining技术的微波宽带频率合成器结构与一种对其相位噪声的准确分析方法。首先, 根据线性传递函数与叠加原理得到该频率合成器的相位噪声解析模型, 通过对振荡器实测相位噪声谱型进行曲线拟合并带入模型中来准确预测其相位噪声性能。分析表明, 在级联偏置锁相环中, 整个输出频率范围内都可通过将反馈分频比最小化来改善其环路带宽内的相位噪声。实验结果表明, 该频率合成器的输出频率范围为2.1~5.6 GHz, 频率步进为1 Hz, 当输出为2.1 GHz与5.6 GHz时, 在频偏10 kHz处的相位噪声分别为-114.7 dBc/Hz与-108.2 dBc/Hz, 其相位噪声测试结果与分析计算结果相吻合。

介绍了一种采用新颖谐振器的低相位噪声窄带压控振荡器 (VCO)的设计方法。该谐振器采用源与负载横向交叉耦合结构, 形成一个传输零点, 提高了谐振器的 Q值。该谐振器通过弱耦合与变容二极管连接, 从而实现电压控制滤波器通带中心频率调谐。利用该谐振器设计了一个窄带 VCO, 并在先进设计系统 (ADS)软件里仿真验证。该 VCO中心频率 6.15 GHz, 在调谐电压从 0到 15 V的范围内调谐带宽 60 MHz, 相位噪声在整个调谐范围内优于-132 dBc/Hz@1MHz, 输出功率为 8.4 dBm, 功率平坦度 ±0.1 dBm。

设计了一种积分过采样结构的高精确度模数转换器, 该种结构转换器具有较高的线性度, 千赫兹级信号带宽, 它和通用集成模数转换器相比具有更高的精确度性能和更高的采样率。该模数转换器主要由采样保持模块、电压电流变换模块、积分模块、集成模数模块、 FPGA模块、参考源以及电源模块构成, 利用积分变换处理和过采样技术来提高转换器的精确度和采样率。为验证积分过采样理论的正确性与可行性, 本文设计 18位积分过采样模数转换器, 其具有双极性输入电压-2~+2 V, 采样率 10 kHz。通过对该模数转换器进行理论计算和仿真得到有效位数 17 bit, 信噪比为 104.06 dB, 微分线性误差 (DLE)均小于 0.5 LSB, 积分线性误差 (ILE)均小于 0.3 LSB。

方块谐振器的品质因数(Q)很高，但是插入损耗也很大。为了得到低相噪的微机电系统(MEMS)振荡器，需要进一步提高方块谐振器的Q 值，降低谐振器的插入损耗。通过支撑梁位置的合理设计可以达到极小的锚点损耗，从而实现非常高的品质因数。采用二阶面切变模态方块谐振器的设计方法，表现出了很多的优越性：Q 值更高，动态电阻更小(在间隙为0.25 μm 时达到82.1 Ω)。基于这种新型谐振器设计出的振荡器实现的相位噪声为：–156 dBc/Hz@1 kHz。

自偏置锁相环电路结构自提出以来便受到了极大的关注, 人们普遍认为其可以改善锁相环的相位噪声。为了验证这种结构能否改善传统锁相环电路的相位噪声性能, 根据锁相环的基本理论设计并实现了一种可进行重新配置的锁相环电路结构, 电路中的锁相环结构可以在传统锁相环、自偏置锁相环和普通偏置锁相环之间进行切换。使用信号源分析仪分别测试得到了这3种结构的相位噪声性能：自偏置锁相环的带内相位噪声比普通锁相环恶化了约6 dB, 而采用普通偏置锁相环使环路等效分频比减小5的相位噪声比普通锁相环改善了约14 dB。理论与测试结果均表明, 自偏置锁相环和普通锁相环相比, 环路反馈回路中的分频比并没有有效降低, 因此自偏置锁相环的相位噪声性能并没有得到改善。

对薄膜支撑空腔型微屏蔽传输线进行分析, 提出微屏蔽传输线的物理结构。为了验证微屏蔽传输线在毫米波应用的优势, 利用类比平行耦合微带线滤波器的方法设计了一种4阶切比雪夫三线对称结构微屏蔽线滤波器。通过对该微屏蔽腔体结构进行HFSS仿真, 得到中心频率35 GHz的宽带滤波器, 带宽15 GHz, 带内插损小于0.5 dB, 带外抑制>40 dB@53 GHz, 器件尺寸8.24 mm×1.5 mm×0.65 mm。该设计为基于平面传输线的滤波器在毫米波频段的实现提供了一种可行的方法。

为了解决相控阵雷达小型化和低损耗的问题，设计了一个工作频率为2.2 GHz 的射频微机电系统(MEMS)四位开关线型移相器。首先分析了直接接触式MEMS 串联开关的插入损耗和隔离度，并得到仿真结果。在此基础上设计了基于该开关的移相范围为0~180o 的四位移相器电路，相移量为12o 每步。采用HFSS 软件对其进行仿真，得到移相精确度、插入损耗和隔离度等关键结果，移相器工作在2.2 GHz 时，隔离度大于20 dB，插入损耗小于1 dB。该设计与传统移相器相比体积更小，且具有更小的插入损耗和更大的隔离度。

在20 ns 低抖动的无线同步脉冲传输的试验中，发现包络检波的解调方法虽可以完成脉冲传输功能，但是由于接收功率的变化，会造成脉冲抖动。采用自动控制理论中比例-积分-微分(PID)控制方法实现自动增益控制，令检波功率趋于稳定，进而减小脉冲抖动。通过仿真验证了本文方法的有效性。

设计并实现了一种采用微机械制造(MEMS)技术加工的D波段矩形波导膜片滤波器.采用有限元仿真软件HFSS分析了滤波器内腔镀膜厚度、粗糙度以及感性膜片厚度对滤波器主要性能的影响.采用MEMS深刻蚀工艺(DRIE)成功加工出了滤波器主体结构.通过完成结构深刻蚀、金属电镀和键合等关键工艺, 首次制造出了D波段 MEMS波导滤波器.样品测试结果为插入损耗0.4～0.7 dB, 中心频率(140±3) GHz, 带外抑制为≥18 dB, 样品主要技术指标与设计值符合.