Design and Realization of 20 GHz Push-Push FET Dielectric Resonator Oscillator

20 GHz Push-Push FET 유전체 공진기 발진기 설계 및 실현

Electrical characteristics of two types of 20 GHz Push-Push GaAs MESFET dielectric resonator oscillators having Wilkinson and T-junction power combiners for the output stage have been investigated. The Push-Push oscillator for suppressing fundamental frequency 10 GHz and enhancing 20 GHz has been designed and realized in microstrip configuration on 20 mil thick RT-Duroid(${\varepsilon}_r$=2.52) teflon substrate. Two different types of power combiners, T-junction and Wilkinson, have been considered. Whenever one type of the combiners has been adopted for the output circuit, output power, phase noise and fundamental frequency suppression characteristics of the oscillator have been measured. When the Wilkinson power combiner was used, a maximum output power of 5.67 dBm, a phase noise of -105.5 dBc/Hz at an offset frequency of 100 kHz and a fundamental frequency suppression of -29.33 dBc have been measured. When the T-junction power combiner was used, a maximum output power of -1.17 dBm, a phase noise of -102.2 dBc/Hz at an offset frequency of 100 kHz and a fundamental frequency suppression of -17.84 dBc have been measured.

본 논문에서는 출력단에 Wilkinson 전력결합기 또는 T 접합 전력결합기를 사용한 20 GHz Push-Push FET 유전체 공진기 발진기를 설계 제작하고 그 특성을 조사 연구하였다. 기본 주파수 10 GHz를 억제하고 제 2 고조파 주파수를 이용하는 20 GHz Push-Push 발진기를 $TE_{01{\delta}}$ 모드의 유전체 공진기와 GaAs MESFET를 두께 H = 20 mil(${\varepsilon}_r$=2.52) 테프론기판 위에 장착하는 구조로 설계하고 제작하였다. Wilkinson 전력결합기를 이용하여 제작된 발진기는 20 GHz에서 출력 전력이 5.67 dBm, 기본 주파수 억압특성은 -29.33 dBc, 위상 잡음은 100 kHz offset에서 -105.5 dBc/Hz 특성을 나타내었으며, T 접합 전력결합기 이용하여 제작된 발진기는 20 GHz에서 출력 전력이 -1.17 dBm, 기본 주파수 억압특성은 -17.84 dBc, 위상 잡음은 100 kHz offset에서 -102.2 dBc/Hz 특성을 나타내었다.