微波电路与系统(21)负阻二极管振荡器(稻谷书店)
正弦波振荡器
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6.2 LCR回路中的瞬变
由于大多数振荡器都是利用LC回路来产生振荡的，因此 应首先研究LC回路中如何可以产生振荡，作为研究振荡器工 作原理的预备知识。
所谓“谐振”，就能量关系而 言，是指：回路中储存的能量是不 变的，只是在电感与电容之间相互 转换；外加电动势只提供回路电阻 所消耗的能量，以维持回路的等幅 振荡。
１）石英晶体的物理和化学性能都十分稳定；
２）晶体的Ｑ值可高达数百万数量级；
３）在串、并联谐振频率之间很狭窄的工作频带内，具有极陡 峭的电抗特性曲线，因而对频率变化具有极
因此，用石英晶体作为振荡回路元件，就能使振荡器的频 率稳定度大大提高。
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2. 石英晶体滤波器的应用 X
Lq
C0
Cq
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6.7 振荡器的频率稳定问题
评价振荡器频率的主要指标有两个，即：准确度与稳定 度。振荡器实际工作频率f与标称频率 f 0之间的偏差，称为 振荡频率准确度。
通常分为绝对频率准确度与相对频率准确度两种，其表 达式为
绝对偏差: f f f0 , 相对偏差:
f f f0
f0
f0
振荡器的频率稳定度是指在一定时间间隔内，频率准确 度的变化。
(-) (+)
(+)
(+)
F L2 M L1 M
图 6.6.2 电感反馈式三端振荡器
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电路的特点:
容易起振 A 1
F
调整频率方便 变电容而不影响F。
振荡波形不够好 高次谐波反馈较强， 波形失真较大。
不适于很高频率工作 分布电容和极间电容并联于L1与 L2两端，F随频率变化而改变。
交叉耦合混沌信号源电路建模与设计
第 21 卷 第 12 期2023 年 12 月Vol.21，No.12Dec.，2023太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology交叉耦合混沌信号源电路建模与设计陈文兰，崇毓华，张德智(中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽合肥230088)摘要：提出一种交叉耦合结构混沌信号源电路，通过建立非线性混沌模型证明交叉耦合电路满足混沌振荡的条件。
将电路拆分成2个互补的两级混沌电路，基于左右两边互补特性分析了交叉耦合混沌电路稳定性提升的机制。
通过改变输出端口阻抗，对混沌吸引子和输出信号频谱进行仿真和测试，结果表明：交叉耦合混沌电路维持稳定混沌状态的输出端口阻抗由常规混沌电路的500 Ω以上降为80 Ω以下，稳定性提升6倍以上；输出混沌信号频谱分三段覆盖1.5~11.4 GHz频段，较常规电路提升50%以上。
关键词：交叉耦合结构；混沌电路；非线性模型；稳定性中图分类号：TN402 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2021441Circuit model and design of cross-coupled chaotic signal generatorCHEN Wenlan，CHONG Yuhua，ZHANG Dezhi(The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Hefei Anhui 230088，China)AbstractAbstract：：A cross-coupled chaotic signal generator circuit is presented. Chaotic oscillation conditions of the cross-coupled circuit are proved through establishing nonlinear chaotic model. Thestability enhancing mechanism of left-and-right complementary property is analyzed by splitting thecross-coupled circuit into two complementary two-stage chaotic circuits. The chaotic attractor andoutput spectrum are simulated and tested by tuning the port impedance. Results show that, the stablechaotic output impedance of the cross-coupled chaotic circuit is below 80 Ω, the stability is enhanced by6 times than that of the conventional circuit with 500 Ωoutput impedance. The output chaotic signalspectrum is divided into three bands covering 1.5~11.4 GHz, which is enhanced by 50% than that of theconventional circuit.KeywordsKeywords：：cross-coupled structure；chaotic circuit；nonlinear model；stability混沌信号作为发射载频，具有超宽带、类噪声等特点，在混沌保密通信、雷达抗干扰及干扰压制等领域具有广阔的应用前景[1-2]。
微波电路与系统课程介绍
参考资料：《射频/微波电路导论》 雷振亚 西安 电子科技大学出版社 2005.8
参考资料：《微波固态电路》言华 北京理工大学 出版社 1995
参考资料： 《Microwave Solid State Circuits Design》 Inder Bahl A John Wiley & Sons Inc，Publication， 2003
要讲授PIN开关、衰减器和移相器的设计方 法。本章授课学时—4学时。 实践性教学环节 实践性教学环节主要以仿真实验为主。实验 部分学时—4学时。
7
考核方式
本课程平时考核占总分20%（以作业和出勤率 综合考核）；
实验环节占总分20%（实验报告）； 期末考试占总分60%（开卷笔试）；
8
建议教材及参考资料
微波电路与系统
微波电路与系统课程介绍
电子科技大学 贾宝富 博士
1
绪论
前期课：微波技术， 电子线路 内容： 微波电路理论，应用技术，
半导体知识，通信系统概念
2
本课的相关课程与技术
相关课程：
电磁场 -- 基础课， 电场磁场分布，电波传播 微波技术--无源电路， 分布参数、传输线、微波网络、
滤波器、匹配、 阻抗变换 射频电路--有源电路， 放大、振荡、变频、滤波、收发信机
• 第一章：引言 • 简单介绍微该章内容 。本章授课学时—1学时。 • 第二章：微波集成电路基础 • 介绍微波平面集成传输线、微波单片集成电 路。理解微带电路的不连续性。掌握阻抗变 换电路、功率分配器和耦合器。本章授课学 时—5学时。
4
教学内容
5
教学内容
第五章：微波倍频器 了解微波倍频器的工作机理。本章主要讲授
微波控制电路
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2. FET 价格高(但在MMIC中是同一种工艺，反而比PIN容易制造)、速度快(ns量
级)、频率略低(20GHz)、瓦级功率
混合集成电路用PIN管，MMIC则用FET 3. 机械开关
尺寸小、可控制的微波功率高，但通断速度慢(s量级)
2
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§7.2 PIN二极管的基本特性
C j Rr ? RS
R f RS + R j
Cp
12
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封装PIN二极管等效电路
• 实际使用的PIN二极管大多数是有封装的。PIN管封装的形式有很多种，主要包括螺纹管座型、同轴型、带 状线型、微带型及梁式引线型，它们的结构形状不同，封装参数也不一样。图7．4给出了最常用的同轴型 及梁式引线型封装的PIN管结构。封装PIN管等效电路如图7．5所示。
j1 0 y
0 1
L(dB)on
10 lg 1 +
C j Zc
4
4
24
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当PIN管是低阻状态时，开关为“断”
L(dB)off
10 lg
1
+
1 4
Zc Rf
4
可见两管开关比单管开关隔离度大得多
y1
y2
Zc Rf
例：Zc=50，Rf=1
L(dB)off
10
lg 1
+
1 4
Q0
I 0
对微波只呈现I0工作点时的电阻。
0
I0
7
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2. 反偏压工作点时
• 正半周注入载流子尚未复合构成电流，负半周电压反向又吸出，所以没有 电流。
始终维持在反偏压所决定的高阻抗状态。
负阻元件的设计与应用实验
负阻元件的设计与应用实验【摘要】在电路理论中，负阻元件在电子电路中主要用来产生振荡，其特性曲线都是严重非线性的。
负阻元件典型的应用是间歇振荡，在缺乏高效供电时尤其有用。
负阻振荡器结构简单、体积小、成本低，所以在一些需要初始触发时经常使用。
【关键词】负阻元件;二极管;运算放大器;负阻抗;负阻抗变换器;振荡器负阻元件在电子电路中主要用来产生振荡，其特性曲线都是严重非线性的。
负阻元件大都为两端器件，做振荡器时可代替多端有源器件，如三极管等。
负阻元件典型的应用是间歇振荡，在缺乏高效供电时尤其有用。
负阻振荡器结构简单、体积小、成本低。
常用的双向触发二极管，其特性曲线就有典型的负阻区，所以在一些需要初始触发时经常使用。
一、负阻元件负阻元件是一种电阻值为负值的元件，目前还没有研制出这种元件，只是理论推测应该存这样一种二端电路元件。
下面从电路变量的约束关系给出具体推测过程。
元件的基本变量如端电压U，端电流i和与此相关的变量如元件两端电荷q及其中磁通&，在理想电路元件中，R、L、C元件已为我们所熟悉，从变量约束关系的完备性及对称性推断，还应存在一种理想电路元件，在变量q与&之间建立起一种约束关系，即f（q、&、t）=O。
这就是“负阻元件”目前人们预它将是发现和应用得最迟的一种基本二端元件。
1.基本特性负阻特性也称为负微分电阻特性，是指一些电路或电子元件在某特定的电流增加时，电压反而减少的特性。
一般的电阻在电流增加时，电压也会增加，负阻特性恰好与电阻的特性相反。
电压随电流变化的情形可以用微分电阻（differential resistance）r表示：r=dV/dI没有一个单一的电子元件，可以在所有工作范围都呈现负阻特性，不过有些二极管（例如隧道二极管（英语：tunnel diode））在特定工作范围下会有负阻特性。
用共振隧道二极管（英语：resonant-tunneling diode）说明其负阻特性。
非线性电子线路第三章正弦波振荡器
满足巴克豪森准则，即环路增益的模等于1且相位为0或2π的整数 倍。
电路分析
通过等效电路法或微变等效电路法分析振荡器的起振、平衡和稳定 条件。
负阻正弦波振荡器应用举例
隧道二极管振荡器
利用隧道二极管的负阻特性构成振荡器，可产生 高频正弦波信号。
耿氏二极管振荡器
利用耿氏二极管的负阻特性实现微波频段的振荡 器，广泛应用于通信、雷达等领域。
输出信号为非正弦波，如 方波、三角波等，具有结 构简单、频率可调等特点。
正弦波振荡器概述
01 02
工作原理
正弦波振荡器通过自激振荡的方式产生正弦波信号。其核心部分是一个 放大器和反馈网络，通过正反馈使得输出信号不断被放大和反馈，最终 形成稳定的正弦波输出。
性能指标
评价正弦波振荡器的性能指标主要包括频率稳定性、波形失真度、输出 功率等。其中，频率稳定性是衡量振荡器性能优劣的关键指标之一。
优缺点
该类型振荡器具有结构简单、易于起振等优点；但频率稳定性相对 较差，容易受到环境温度、电源电压等因素的影响。
03
RC正弦波振荡器
RC串并联网络选频特性
01
RC串并联网络的选频特性是指该网络对不同频率信号的传输和 衰减特性。
02
在RC串并联网络中，当信号频率等于网络的谐振频率时，网络
的阻抗达到最小值，信号传输系数最大，实现选频功能。
03
应用领域
正弦波振荡器广泛应用于通信、测量、自动控制等领域。例如，在通信
系统中，正弦波振荡器可作为本地振荡器产生载波信号；在测量领域，
可作为信号源提供精确的测试信号。
02
LC正弦波振荡器
LC回路及选频特性
LC回路基本构成
01
微波工程基础第1章
波动方程的形式
波动方程的一般形式为▽²E + ₀²c²²E
= 0，其中E是电场强度，₀是真空中的
电常数，c是光速。
02
03
波动方程的解
对于特定的边界条件和初始条件，可
以通过求解波动方程得到电磁波的传
播特性。
微波的导波系统
导波系统的定义
导波系统是指能够引导电
磁波在其中传播的系统，
微波新器件的研发
总结词
详细描述
新型微纳加工技术的发展，新型微波器件如
的应用领域，提升微波系统的性能。
平面天线、集成电路、微波传感器等不断涌
现。这些新器件具有体积小、重量轻、功耗
低等优点，可广泛应用于通信、雷达、导航
、电子战等领域，提升系统的整体性能。
微波系统的集成化与小型化
微波工程基础第1章
目录
• 引言
• 微波基础知识
• 微波器件与电路
• 微波系统与应用
• 微波工程展望
01
引言
微波的定义与特性
微波是指频率在300MHz到300GHz
之间的电磁波，具有波长短、频率高
的特点。
微波具有穿透性、反射性、吸收性和
散射性等特性，这些特性使得微波在
通信、雷达、加热等领域具有广泛的
微波的传输线理论
传输线的定义
传输线是指用来传输电磁波的媒介，如同轴线、波导
等。
传输线的分类
根据结构和工作原理，传输线可分为均匀传输线和非
均匀传输线。
传输线的等效电路
传输线可以用等效电路来表示，其中电导和电感代表
能量损失，电容和电感代表波动效应。
微波的波动方程
波动方程的定义
微波固态电路习题集+答案
微波固态电路习题集+答案(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--微波固态电路习题集（81题）第一章、微波晶体管电路(1)微波晶体管的主要发展方向包括哪几个方面(p1)A(2)为提高小信号和小功率硅微波双极晶体管的性能,一般在结构设计和工艺上采用哪些措施为什么硅微波双极晶体管的特征频率不可能很高(p3)(3)双极晶体管噪声主要来源有哪些(p4-p5)(4)请写出MESFET特征频率fT 与直流跨导gmo和栅源电容Cgs的近似表达式。
说明MESFET的特征频率fT 与直流跨导gmo和栅源电容Cgs关系如何减小MESFET的栅长与特征频率有何关系(p9)A(5) MESFET噪声主要来源有哪些其最小噪声系数与频率有何关系 (p10-p11)A(6) MESFET噪声系数与直流工作点有何关系 (p11)A(7)何谓半导体的异质结(p11)A(8)你能说出HEMT和HBT的中文意思吗(p12-p14)A(9) HEMT和HBT的显著优点有哪些(p11、p15)(10)微波晶体管放大器主要性能参量有哪些(p17)11）请写出线性两端口网络S参数的表达式，并简述晶体管S参数的物理意义。
（P18）(12)晶体管正向和反向传输系数不等的物理意义是什么(p18)(13)微波放大器工作是否稳定的判据是什么如何判断(p21)(14)微波放大器输入/输出端口绝对稳定的充要条件是什么(p25)(15)请写出有源二端口网络噪声系数一般表达式,并说明表达式中各项的物理意义.(p27)A(16)低噪声放大器设计中最佳噪声匹配和最大功率增益匹配有何不同最佳噪声匹配时对传输功率有何影响(p31,p35)A(17)宽带放大器主要电路形式通常有哪些(p38)(18)微波功率放大器设计中,MESFET哪些特性参数与输出功率密切相关(p44)(19)简述放大器1dB压缩点输入和输出功率及三阶交调系数的定义.(p44-p45)(20)介质谐振器稳频FET振荡器一般可分哪两种类型各有何特点(p54)(21）介质谐振器在反馈式介质稳频FET振荡器电路和反射型共源介质稳频FET 振荡器电路中分别等效为何种电路(22)列表比较双极晶体管，MESFET，HEMT和HBT的参数。
第五章-微波晶体管放大器和振荡器
5.2.2微波场效应晶体管
微波场效应晶体管有以下三种 •金属—半导体 MESFET •PN结场效应管 JFET •绝缘栅场效应管 IGFET 以砷化镓或磷化铟N沟道MESFET的微波性能最佳，这种器件也 叫肖特基势垒栅场效应管 1.微波场效应管的结构、工作原理和等效电路
Ls
L
Ld
Vd
Vg
制作过程：在本征砷化镓材料作衬底，电阻率为108Ω.cm，基本为 绝缘体，在衬底上生长一层厚度约0.15μm到0.35μm的n型外延 层，称为沟道，在沟道上方制作源极、栅极和漏极，源极和漏极 的金属与n型砷化镓接触形式为欧姆接触，栅极金属和n型半导体 形成肖特基势垒 在n型半导体内部形成一层载流子完全耗尽的薄层，该耗尽层 的作用就像一个绝缘区，它压缩了n层中供电流流动的面积，当在 栅极增加负压Vg时，内建电场与外加电场方向相同，耗尽层变 宽，沟道的厚度变薄，变薄的程度受到栅极反向电压的控制，如 果不断增加负栅压，当达到某一值-Vp时，沟道厚度变为零，即沟 道被耗尽层夹断了，这时的栅压-Vp称为夹断电压 在如果不加栅压，当加漏电压Vd时，沟道中有电流流过，由 于沟道有一定的电阻，因此沟道中就产生电压降，从源极到漏极 的电位越来越高，这时如果将源极和栅极相连，该电压就会作用 到栅极和n沟道之间的结上，而且是反偏的，故会使耗尽层变厚， 沟道变薄，由于该电压是沿沟道分布的，因而在栅极有效控制范 围内，漏端电压较大，耗尽层较宽，可见源端电压较小，耗尽层 较薄，即耗尽层沿沟道的分布是不均匀的。
单位为欧姆
当微波晶体管的直流电流增益 h fe > 10( f / fT ) 时，利用上式 计算的误差较小
由上式可见，为了降低噪声系数，应该提高 fT ，降低基极电 阻 rb′ ，但是由于噪声系数是集电极电流 I c 的函数，集电极 电流降低，会使集电极和基极电流产生的散弹噪声降低，但 同时会使 re 减小，将导致发射结的充电时间 τ e 增大，从而 使 fT 降低，因此集电极电流有一个最佳值，使噪声系数最 小，对于小信号低噪声微波双极晶体管，该最佳噪声电流一 般为1~3mA 噪声系数的典型曲线
219332012_共振隧穿二极管THz_辐射源研究进展
第 21 卷 第 5 期2023 年 5 月Vol.21，No.5May，2023太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology共振隧穿二极管THz辐射源研究进展彭雨欣，孟雄，孟得运(江苏大学物理与电子工程学院，江苏镇江212000)摘要：太赫兹技术被称为“改变未来世界十大技术之一”，对基础科学研究、国民经济发展和国防建设具有重要意义，尤其在未来6G通信方面举足轻重。
太赫兹波源是整个太赫兹技术研究的基础，也是太赫兹应用系统的核心部件。
近年来，共振隧穿二极管(RTD)型太赫兹波源因体积小，质量轻，易于集成，室温工作，功耗低等特点受到广泛关注，为太赫兹波推广应用开辟了新的途径。
通过文献分析，本文从器件材料技术、主要工艺及器件性能等方面对InP基与GaN基RTD太赫兹振荡器的发展进行评述，并探讨了InP基与GaN基RTD太赫兹振荡器件的研究方向。
关键词：共振隧穿二级管；太赫兹波源；磷化铟；氮化镓中图分类号：TN15 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2022120Research progress of Resonant Tunneling Diode THz radiation sourcePENG Yuxin，MENG Xiong，MENG Deyun(School of Physics and Electronic Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212000，China) AbstractAbstract：：Terahertz technology is known as “one of the top ten technologies to change the future world”, which is of great significance to basic scientific research, national economic development andnational defense construction, especially in the future 6G communication. Terahertz source is essentialto terahertz technology research and the core component of terahertz application system. In recent years,Resonant Tunneling Diode(RTD) terahertz source has attracted extensive attention because of its smallvolume, light weight, easy integration, room temperature operation and low power consumption, whichopens up a new way for the popularization and application of terahertz. Through literature analysis, thispaper reviews the development of RTD terahertz oscillators based on InP and GaN from the aspects ofdevice material technology, main processes and device properties. At present, how to prepare high-performance, mature and stable InP and GaN based RTD terahertz oscillators has always been a researchdirection.KeywordsKeywords：：Resonant Tunneling Diode；terahertz source；indium phosphide；gallium nitride 太赫兹(THz)波是指频率在0.3~30 THz(波长为1 mm~10 μm)范围内的电磁波，具有高透射性、宽频性、相干性、低能量性、瞬态性和稳定性等特点和优势，在军事、天文、通信、计算机、生物医学、安检成像等领域发挥巨大作用。
微波有源器件
当工作于谐振限制空间电荷模 式（resonant limited spacecharge (LSA) mode）工作频率 可到100GHz，脉冲工作、占 孔系数10%时，脉冲功率输出 到几百瓦。
有源器件旳选择对射频与微波电路设计极其主要
接受、发送系统一般由滤波器、低噪声放大器、功率放大器、振荡器、倍频 器、混频器以及开关电路、功率合成与分配电路等基本旳射频与微波电路模 块构成。 构成这些模块旳更基本单元就是各类有源器件与无源器件。 首次进行射频与微波电路设计，感到最难入手旳就是有源器件旳选择。 选择有源器件要考虑旳原因诸多，首先要满足收发机对诸如振荡器、放大器、 混频器等基本模块旳指标要求，还要考虑可用技术与实现成本。 怎样选择有源器件没有固定旳程式。经验，对有源器件资料旳掌握，对整个 收、发系统指标旳了解是选择有源器件旳主要根据。 射频与微波电路常用旳有源器件可分为两类，即二极管类型和三极管类型。 微波二极管：
图2-13 PIN管中杂质空 间电荷及电场分布
PIN二极管—工作特点
③直流偏压和微波信号等同作用下
旳PIN管
PIN管在正、负偏压下旳电阻变化与 一般半导体PN管没有多大区别，也 即对直流、低频有单向导电性。显
v nL L n（nV2.1V）E E
平均电子迁移率
nLL
n（nV2.2V）
L
nV nL
1 nV
V
nL 显然， ，当E增长，nV 增长， 降低。
nL
D
dv dE
0, Eth
E
Eb
D为微分迁移率，在Eth<E<Eb时，为负值。电流密度j = E， = neD，E = V / L，故 J = neD V/L，V为外加电压，L为n型砷化镓长度，这阐明砷化镓在一定电场范围内 （一般E在3103~2104伏/厘米），具有负电子迁移率，也就是负阻特征。
固态微波源耿氏二极管振荡器)
固态微波源（耿氏二极管振荡器)：教学实验室常用的微波振荡器除了反射速调管振荡器外，还有耿氏（或称体效应）二极管振荡器，也称之为固态源。
耿氏二极管振荡器的核心是耿氏二极管。
耿氏二极管主要是基于n型砷化镓的导带双谷——高能谷和低能谷结构。
1963年耿氏在实验中观察到，在n型砷化镓样品的两端加上直流电压，当电压较小时样品电流随电压增高而增大；当电压V超过某一临界值V th后，随着电压的增高电流反而减小（这种随电场的增加电流下降的现象称为负阻效应）；电压继续增大（V>V b）则电流趋向饱和。
这说明n型砷化镓样品具有负阻特性。
砷化镓的负阻特性可用半导体能带理论解释。
砷化镓是一种多能谷材料，其中具有最低能量的主谷和能量较高的临近子谷具有不同的性质。
当电子处于主谷时有效质量m*较小，则迁移率μ较高，当电子处于主谷时有效质量m*较大，则迁移率μ较低。
在常温且无外加电场时，大部分电子处于电子迁移率高而有效质量低的主谷，随着外加电场的增大，电子平均漂移速度也增大；当外加电场大到足够使主谷的电子能量增加至0.36eV时，部分电子转移到子谷，在那里迁移率低而有效质量较大，其结果是随着外加电压的增大，电子的平均漂移速度反而减小。
在耿氏二极管两端加电压，当管内电场E略大于E T（E T为负阻效应起始电场强度）时，由于管内局部电量的不均匀涨落（通常在阴极附近），在阴极端开始生成电荷的偶极畴；偶极畴的形成使畴内电场增大而使畴外电场下降，从而进一步使畴内的电子转入高能谷，直至畴内的电子全部进入高能谷，畴不再长大。
此后，偶极畴在外电场作用下以饱和漂移速度向阳极移动直至消失。
而后整个电场重新上升，再次重复相同的过程，周而复始地产生畴的建立、移动和消失，构成电流的周期性振荡，形成一连串很窄的电流，这就是耿氏二极管的振荡原理。
耿氏二极管的工作频率主要有偶极畴的渡越时间决定。
实际应用中，一般将耿氏管装在金属谐振腔中做成振荡器，通过改变腔体内的机械调谐装置可在一定范围内改变耿氏振荡器的工作频率。
常用微波技术术语含义
常用微波器件/部件的技术指标及其基本含义一、振荡器概述：近年来，新材料新工艺的进展为微波振荡信号的产生、放大和合成提供了很好的条件。
微波固态振荡电路是通过谐振电路与微波固态器件的相互作用，把直流能量转换为射频能量的装置。
固态振荡器工作电压低、效率高、可靠性高、寿命长、体积小、重量轻，从而在雷达、通讯、电子对抗、仪器和测量等系统中得到广泛的应用。
有人形象比喻微波振荡器是微波系统的“心脏”，可见其在微波系统中的重要地位。
通常把振荡器分为两类：稳频振荡器、自由振荡器（含压控振荡器）等。
稳频振荡器又分为晶体稳频振荡器（晶振、晶振倍频链）、高Q腔稳频振荡器（同轴腔、波导腔、介质）、锁相稳频振荡器（环路锁相、注入锁相、取样锁相、谐波混频锁相）。
同一频率和功率的不同形式的振荡器的成本相差很大，在使用时应该合理选择振荡器的类型。
主要技术指标：1、工作频率范围：指满足各项技术指标的调谐频率范围。
用起止频率或中心频率和相对带宽来表示。
2、频率精确度：振荡器工作频率偏离标称频率的程度。
3、频率稳定度：长期稳定度：指振荡器的老化和元器件的性能变化以及环境条件改变导致的频率的慢变化。
常用一定时间内频率的相对变化来表示。
短期稳定度：与长期稳定度相比，在较小的时间间隔内考察频率源的稳定程度。
常用阿伦方差来表征，以△f/f/μs（或ms）为单位。
4、相位噪声：是短期稳定度的频域表示，它可以看成是各种类型的随机噪声信号对相位的调制作用。
从频域表现来看，频谱不再是一根离散的谱线，而带有一定的宽度。
通常用距离中心频率某频率处单位带宽内噪声能量与中心频率能量的比值来表示，以-dBc/Hz@KHz（或MHz）为单位。
5、杂散抑制：指与输出频率不相干的无用频率成分与载波电平的比值，用dBc表示。
有时也成为杂波抑制。
6、谐波抑制：指与输出频率相干的邻近基波的谐波成分与载波电平的比值，用dBc表示。
7、工作电压：指使振荡器满足各项技术指标时的正常工作电压。
二极管教案
01
02
03
04
电源安全
使用合适的电源，避免电压过 高或过低对实验造成影响
防止触电
在实验过程中，不要用手直接 接触电源和裸露的导线部分
仪器使用安全
正确使用万用表，避免不当操 作导致仪器损坏或人身伤害
实验结束后处理
实验结束后，及时关闭电源， 整理好实验器材和场地
2023
PART 06
知识拓展：新型二极管技 术发展趋势
2023
PART 04
选型与使用注意事项
REPORTING
不同场景下二极管选型策略
整流电路
选择正向压降小、反向 恢复时间短的整流二极
管，如1N4007。
检波电路
选用结电容小、频率特 性好的点接触型二极管
，如2AP9。
稳压电路
选用稳定电压值符合要 求的稳压二极管，如 2CW56。
开关电路
选用开关速度快、反向 恢复时间短的开关二极
VS
参数解读
二极管的参数主要包括最大整流电流、最 大反向电压、正向压降、反向电流等。这 些参数反映了二极管的性能和使用范围， 是选用和使用二极管的重要依据。例如， 最大整流电流表示二极管在正向导通时允 许通过的最大电流；最大反向电压表示二 极管在反向截止时能承受的最大电压。
2023
PART 02
常见类型及其特性分析
注意事项
确保连接正确，避免短路 或接反
测量方法以及数据记录要求
测量方法
使用万用表分别测量二极 管的正向电压和反向电压 ，并记录测量数据
数据记录要求
记录实验日期、室温、正 向电压、反向电压，以及 二极管的型号和规格
数据分析
根据测量数据绘制二极管 的伏安特性曲线，并分析 二极管的性能参数
真空电子器件的微波匹配网络设计考核试卷
B.使用匹配元件
C.调整传输线长度
D.增加传输线损耗
15.微波匹配网络设计中，以下哪些情况下可能需要使用并联匹配？（）
A.负载阻抗小于传输线阻抗
B.负载阻抗大于传输线阻抗
C.信号源阻抗小于传输线阻抗
D.信号源阻抗大于传输线阻抗
16.以下哪些因素会影响微波匹配网络中四分之一波长变换器的性能？（）
（）
3.在微波系统中，特性阻抗为50欧姆的传输线被称为______传输线。
（）
4.微波匹配网络设计时，若负载阻抗为纯电阻，则常用的匹配方法为______。
（）
5.用来表示微波匹配网络性能的参数有______、______和______。
（）
6.四分之一波长变换器的长度计算公式为______，其中λ为______。
A.与频率无关
B.随频率增加而增加
C.随频率增加而减少
D.在特定频率下达到峰值
10.微波匹配网络的带宽与以下哪个因素无关？（）
A.网络的设计
B.传输线的长度
C.器件的稳定性
D.天气条件
11.下列哪种网络元件可以用来实现阻抗匹配？（）
A.电容
B.电感
C.耦合器
D.所有以上选项
12.在微波网络设计中，四分之一波长传输线的长度是根据什么来确定的？（）
A.传输线长度
B.传输线特性阻抗
C.工作频率
D.变换器材料
17.在微波系统中，以下哪些情况下可能需要使用双匹配网络？（）
A.信号源和负载阻抗均不匹配
B.信号源和负载阻抗均匹配
C.信号源阻抗与负载阻抗相近
D.信号源阻抗与负载阻抗相差较大
18.以下哪些方法可以用来提高微波匹配网络的稳定性？（）
二极管振荡电路
二极管振荡电路1. 介绍二极管振荡电路是一种基于二极管的电子电路，用于产生稳定的交流信号。
它由几个元件组成，包括二极管、电容器、电感器和电阻器。
通过合理配置这些元件，可以实现正弦波、方波或脉冲波等不同形态的振荡信号。
2. 原理二极管振荡电路的工作原理基于二极管的非线性特性。
当二极管处于正向偏置状态时，它将具有导通电阻；而在反向偏置状态下，它将具有截止电阻。
通过合理选择电容器和电感器的数值，可以在电路中形成一个正反馈回路，使得二极管在导通和截止之间切换，从而产生振荡信号。
3. 电路结构二极管振荡电路通常由以下几个基本组成部分构成：3.1 电源电源为振荡电路提供所需的电能。
它可以是直流电源或交流电源，根据具体需求进行选择。
3.2 二极管二极管是振荡电路的核心元件，它根据电流的方向和电压的极性，实现导通和截止的切换。
常用的二极管有硅二极管和锗二极管。
3.3 电容器电容器用于储存电荷，并在二极管切换时释放电荷。
它的数值决定了振荡电路的频率。
3.4 电感器电感器是由线圈或线圈组成的元件，用于储存电磁能量。
它的数值决定了振荡电路的频率。
3.5 电阻器电阻器用于限制电流的流动，并调整电路的阻抗。
它的数值决定了振荡电路的幅度和稳定性。
3.6 反馈网络反馈网络由电容器、电感器和电阻器组成，用于将一部分输出信号反馈到输入端，实现正反馈。
它的设计决定了振荡电路的稳定性和输出波形。
4. 工作过程二极管振荡电路的工作过程可以简要概括为以下几个步骤：1.初始状态：电容器充满电荷，二极管处于导通状态。
2.电容器放电：电容器开始放电，二极管进入截止状态。
3.电容器充电：电容器放电完毕后，开始重新充电，二极管进入导通状态。
4.反馈：一部分充电电流通过反馈网络返回输入端，形成正反馈。
5.重复：以上步骤循环进行，产生稳定的振荡信号。
5. 应用领域二极管振荡电路在电子工程中有广泛的应用，例如：•无线电传输：用于产生调制信号，实现广播、通信和无线电频率合成等功能。
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频率调谐中跳频现象
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频率稳定性
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振荡器噪声
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21.4 常用负阻二极管振荡器结构
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微带二极管振荡器
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变容二极管调谐振荡器内容展示30波导腔稳振荡器
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介质腔稳振荡器
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小结21
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习题21
P286:12-6，12-7
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微波电路与系统（一）
第21讲负阻二极管振荡器
电子科技大学 贾宝富 博士
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第21讲内容
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21.1 引言
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射频振荡器的类型
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射频固态管
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振荡器的工作参数
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21.2 负阻
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Gunn管产生负阻的机理
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Gunn管的畴产生的过程