Д.П. Царапкин - д.т.н., профессор, «Национальный исследовательский университет «МЭИ» E-mail: labiofan@mail.ru Е.П. Строганова - д.т.н., профессор, доцент, Московский технический университет связи и информатики E-mail: elenastroganova@gmail.com В.Н. Кочемасов - к.т.н., зав. лабораторией, Московский технический университет связи и информатики E-mail: info@radiocomp.ru

Изложены основные подходы к построению неохлаждаемых полупроводниковых автогенераторов (АГ) СВЧ с низким уровнем фазовых шумов. Проанализированы принципы действия АГ, стабилизированных высокодобротными резонаторами из лейко-сапфира, возбуждаемыми на колебаниях типа «шепчущей галереи», и АГ, выполненных с использованием волоконно-оптических линий задержки. Проведено сравнение характеристик обсуждаемых классов АГ.

 

1. www.istokmw.ru 20.08.2016.
2. Добромыслов В.С., Взятышев В.Ф. Диэлектрические резонаторы с волнами шепчущей галереи // Труды МЭИ. 1973. № 16. С. 78−84.
3. Взятышев В.Ф., Добромыслов В.С., Масалов В.Л. и др. Об одной возможности реализации сверхдобротных резонаторов // Труды МЭИ. 1978. № 360. С. 51−57.
4. Иванов Е.Н., Мухтаров И.Н., Царапкин Д.П. Высокодобротные дисковые диэлектрические резонаторы // Радиотехника и электроника. 1983. Т. 28. № 8. С. 1658−1659.
5. Брагинский В.Б., Панов В.И., Тимашов А.В. Аномально малая диссипация электромагнитных волн в ионном кристалле // ДАН СССР. 1982. Т. 267. № 1. С. 74−75.
6. Буньков С.Н., Вторушин Б.А., Егоров В.Н., Константинов В.И., Масалов В.Л., Смирнов П.В. Охлаждаемые диэлектрические резонаторы для стабилизации частоты // Радиотехника и электроника. 1987. Т. 32. № 5. С. 1071−1081.
7. Mann A.G., Luiten A.N., Blair D.G. Ultra high Q‑factor cryogenic sapphire resonator // Electron. Lett. 1993. V. 29. P. 879−881.
8. Ivanov E.N., Kalinichev V.I., Blair D.G. Sapphire loaded microwave resonators with enhanced quality factor // Proc. Int. IEEE Freq. Control Symp. 1994. U.S.A. P. 500−505.
9. Taber R.C., Flory C.A. Microwave oscillators incorporating cryogenic sapphire dielectric resonators // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Cont. 1995. V. 42. № 1. P. 111−119.
10. Giordano V., Barhaila R., Cros D., Duchiron G. High-Q SiO2 whispering gallery mode resonator // Proc. EFTF- IEEE IFCS Symp. 13−16 April 1999. Besancon (France). P. 593−596.
11. Лисон Д. Простая модель спектра шума генератора с обратной связью // ТИИЭР. 1966. Т. 54. № 2. С. 251−253.
12. Howe D.A., Hati A. Low-noise X‑band Oscillator and Amplifier Technologies: Comparison and Status // Proc. IEEE IFCS Symp. 2004.  P. 481−487.
13. Царапкин Д.П., Иванов Е.Н. А.с. СССР 995675. Приоритет от 06.03.81 г. Генератор сверхвысоких частот.
14. Царапкин Д.П., Абрамов С.Л., Пилипец Ю.С. Твердотельный задающий генератор СВЧ с минимальными фазовыми шумами // Вопросы специальной радиоэлектроники. Сер. Общие вопросы радиоэлектроники. 1984. № 12. С. 43−57.
15. Dick G.J. Introduction to Sapphire Microwave Frequency Sources // IEEE Freq. Contr. Symp. Tutorials. Ch. 1b. June 2001. 27 p.
16. Hartnett State-of-the-art cryocooled sapphire oscillators // Proc. IEEE IFCS Symp. 21−24 May 2012. Baltimore (USA). P. 636−637.
17. Takamizawa A. et al. Atomic fountain clock with very high frequency stability employing a pulse-tube cryocooled sapphire oscillator // IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Cont. 2014. V. 61. № 9. P. 1463−1469.
18. Царапкин Д.П. Применения диэлектрических резонаторов с волнами типа «шепчущей галереи» для стабилизации частоты автогенераторов сверхвысоких частот // Радиотехника. 2002. № 2. С. 28−35.
19. Царапкин Д.П., Комаров В.С. Стабильный автогенератор СВЧ с комбинированной системой стабилизации // Труды МЭИ. № 151. Теория колебаний и радиопередающие устройства. М.: МЭИ. 1973. С. 82−86.
20. Хрюнов А.В. Автогенератор на ЛБВ с автоподстройкой на частоту резонатора в цепи обратной связи // Труды МЭИ. № 151. Теория колебаний и радиопередающие устройства. М.: МЭИ. 1973. С. 76−81.
21. Гвоздев Б.И., Ештокин В.Н., Зырин С.С., Пелевин А.И. Частотные шумы твердотельных генераторов в режимах комбинированной параметрической и электрической стабилизации частоты // Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. 1980. № 4. С. 24−28.
22. Galani Z., Bianchini M.J., Waterman R.C., Jr., DiBiase R., Laton R.W., Cole J.B. Analysis and design of a single-resonator GaAs FET oscillator with noise degeneration // IEEE Trans. 1984. V. MTT-32. № 12. P. 1556−1565.
23. Зырин С.С., Котов А.С. Высокостабильный сверхмалошумящий транзисторный СВЧ-генератор // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1991. № 7(441). С. 26−30.
24. Galani Z., Bianchini M.J., Waterman R.C., et al. Analysis and design of a single-resonator GaAs FET oscillator with noise degeneration // IEEE Trans. 1984. V. MTT-32. № 12. P. 1556−1565.
25. Jiles A.J., Jones S.K., Blair D.G., Buckingham M.J. A high stability microwave oscillator based on a sapphire loaded superconducting cavity // Proc. 43rd Annual Freq. Contr. Symp. U.S.A. 1989. P. 89−93.
26. Tsarapkin D.P. Low phase noise sapphire disk dielectric resonator oscillator with combined stabilization // Proc. Int. IEEE Freq. Contr. Symp. 1−3 June 1994. Boston. P. 451−458.
27. Ivanov E.N., Tobar M.E., Woode R.A. Advanced phase noise suppression technique for next generation of ultra low-noise microwave oscillators // Proc. Int. IEEE Freq. Contr. Symp. 31 May - 2 June 1995. San Francisco (USA). P. 314−320.
28. Hartnett J.H., Tobar M.E., Ivanov E.N. Novel interferometric discriminators for low noise microwave applications // IEEE Trans. 2001. V. UFFC-48. № 3. P. 743−749.
29. Ivanov E.N., Tobar M.E. Low Phase-Noise Sapphire Crystal Microwave Oscillators: Current Status // IEEE Trans. 2009. V. UFFC-56. № 2. P. 263−269.
30. Tsarapkin D.P., Shtin N.A. Whispering Gallery Traveling Interferometer for Low Phase Noise Applications // Proc. IEEE IFCS Symp. 2004. P. 762−765.
31. Ivanov E.N. Microwave Sources of Pure Phase and Amplitude Modulated Signals // Proc. IEEE IFCS Symp. 21−24 May 2012. Baltimore (USA). P. 13−15.