振蕩器是用來產(chan) 生重複電子訊號（通常是正弦波或方波）的電子元件。其構成的電路叫振蕩電路。能將直流電轉換為(wei) 具有一定頻率

交流電信號輸出的電子電路或裝置。

　　振蕩器式有源微帶天線集成了具有微帶天線的有源器件來產(chan) 生穩態振蕩。該振蕩器采用有源器件的負阻特性將直流電源轉換為(wei) 射

頻功率。已經研製成功這種有源天線的集成版本來用於(yu) 在低功率水平的傳(chuan) 感器應用。進一步的研究已設法克服這種固態源設計的功率

限製，這是因為(wei) 結合空間電源技術。該振蕩器包括了結合微帶天線的有源器件，該天線同時既是確定振蕩頻率的負載，又作為(wei) 向空間

輻射產(chan) 生射頻功率的器件。適當選擇有源器件的工作點對工作性能而言很重要。

　　對於(yu) 振蕩器式有源微帶天線，有源器件可以是二端器件，例如，IMPATT器件和Gunn二極管，或者也可以是三端器件，例如金屬-外

延-半導體(ti) 場效應管晶體(ti) 管（MESFET）、高電子遷移率晶體(ti) 管（HEMT），以及異質結-雙極晶體(ti) 管（HBT）器件。一般來說，每類固態源有利也

有弊。二端器件適合毫米波頻率的高功率應用，但具有低直流到射頻轉換效率，需要在電路與(yu) 係統設計中認真注意散熱。另一方麵，

三端器件可以提供高的直流到射頻轉換效率和低噪音指數，但降低了功耗水平。

　　微帶天線具有適度尺寸、小外形，以及平麵形狀的優(you) 勢，造就了低生產(chan) 成本。平麵結構也適合於(yu) 集成相關(guan) 的電子電路，例如有源

天線的形式。本論文報告了一項研發用於(yu) 本地無線局域網（WLAN）以及藍牙有源發射天線的實驗。該天線是一個(ge) 工作在2.45GHz附近的振

蕩器型微帶有源天線，其連接到一個(ge) 二端不穩定有源器件。該有源器件與(yu) 矩形接線天線直接集成，除了一個(ge) 在天線輸入端口和用於(yu) 測

量的有源器件之間引入短微帶線外。一般情況下，這種設計過程中，饋線損耗被認為(wei) 是微不足道的，但它包括在本論文中。

　　所有接線天線以及振蕩器的設計步驟都是並行執行的。在天線旁引入了天線饋線的輻射影響，並且在饋線處的輸入阻抗變化作為(wei)

振蕩器設計的輸入參數。采用電壓串聯反饋來將振蕩器輸出動態範圍zui大化，並保證保持工作在有源器件的zui不穩定區，以滿足振蕩

條件的需要。

　　天線被認為(wei) 是一個(ge) 單端輸入，並且在所關(guan) 心的頻段上，對稱振子是一種經典的、迄今為(wei) 止使用zui廣泛的天線，單個(ge) 半波對稱振子

可簡單地單獨立地使用或用作為(wei) 拋物麵天線的饋源，也可采用多個(ge) 半波對稱振子組成天線陣。 兩(liang) 臂長度相等的振子叫做對稱振子。每

臂長度為(wei) 四分之一波長、全長為(wei) 二分之一波長的振子，稱半波對稱振子，。另外，還有一種異型半波對稱振子，可看成是將全波對稱

振子折合成一個(ge) 窄長的矩形框，並把全波對稱振子的兩(liang) 個(ge) 端點相疊，這個(ge) 窄長的矩形框稱為(wei) 折合振子，首先利用現行仿真器實現設計

來預測所需的振蕩頻率，然後再進行優(you) 化。此後，實現非線性仿真來預測振蕩條件、相位噪聲和功率性能。

　　采用安捷倫(lun) 科技公司的先進設計係統（ADS）設計軟件工具，對包括了饋線和振蕩電路的天線特性進行仿真和分析。10應該指出的是

，采用 Momentum軟件包對天線進行建模，該軟件已包括在ADS內(nei) 。利用在GaAs MESFET有源器件的漏引腳插入一個(ge) 電容器對振蕩頻率進

行精細調節和控製，從(cong) 而滿足設計目標（見下表）。據觀測，所獲得的振蕩頻率範圍偏離2.45 GHz中心頻率的zui大處約6.87%，具有低相

位噪聲和可接受的輸出功率。

    采用傳(chuan) 感器校正因子來確定天線輸入端口測量到的頻率和正向功率，當天線與(yu) 振蕩器電路截斷時，該校正因子被估算。傳(chuan) 感器是

一小塊尺寸為(wei) 3×5 mm的路徑，置於(yu) 天線邊沿產(chan) 生zui高電壓。包含的50-O電阻可以確保這種傳(chuan) 感器功能正確，還保證了傳(chuan) 感器的輸出連

接器作為(wei) 一個(ge) 相對良好匹配的源出現。這將減少將其連接到一個(ge) 匹配很差的功率計或頻譜分析儀(yi) 所可能造成的誤差。首先，當將天線

與(yu) 有源RF電路截斷時，測量該校正因子：然後，重新連接來測量振蕩器的輸出功率。