Пример характеристик гун, выпускаемых компанией Mini Circuits

№№	Наиме- нование	Частота, МГц	P1 , дБм	ЕП , В	IП , мА	ФМ шум при отстройке в кГц, дБн/Гц
						0,1	1	10	100
1	ROS – 1000 PV	900 − − 1000	6	5	22	− 80	− 104	− 124	− 144
2

Задание: сравнить характеристики АГ, рассмотренного в примере расчёта с данными ГУН ROS – 1000 PV и предложить пути снижения фазового шума рассмотренного АГ.

7.3. Фазовые шумы генераторов, управляемых по частоте напряжением (гун)

Задача данного раздела – выяснить, в какой степени и по каким причинам фазовые шумы ГУН отличаются от фазовых шумов АГ с постоянными параметрами колебательных систем, и получить формулу для расчёта фазовых шумов ГУН и выявления путей снижения этих шумов.

На рис.7.5 показана модель ГУН, в которой ёмкости С1 и С2 реализованы в виде варикапов, на которые через блокировочную индуктивность подаётся управляющее частотой напряжение . Источник этого напряжения имеет выходное сопротивление . Чтобы отделить цепь управления частотой от других цепей на частотах управляющих воздействий, в модель включены две разделительные ёмкости.

Рис.7.5

На рис.7.6 для такого ГУН показаны зависимости усреднённой по первой гармонике полной ёмкости варикапов и зависимости частоты автоколебаний от управляющего частотой напряжения (модуляционные характеристики). Анализируя их, следует отметить, что в каждой точке модуляционной характеристики мгновенная частота автоколебаний зависит не только от напряжения смещения на варикапе, но и от амплитуды автоколебаний.

Рис.7.6

Поэтому, если в цепи управления частотой действует шумовое напряжение , то оно будет вызывать флуктуации мгновенной частоты. Кроме того, уже имеющиеся в ГУН флуктуации амплитуды также вызовут флуктуации мгновенной частоты автоколебаний.

Таким образом, для дополнительных флуктуаций мгновенной угловой частоты автоколебаний , вызванных включением в колебательную систему управляющих частотой нелинейных емкостей варикапов, можно записать выражение:

(7.15)

где

(7.16)

− крутизна модуляционной характеристики в рабочей точке,

(7.17)

− чувствительность резонансной частоты к изменению амплитуды колебательного напряжения на варикапе.

Поскольку флуктуации фазы в генераторе с постоянными емкостями в выбранном стационарном режиме сохранятся, полное выражение для СПМ флуктуаций фазы автоколебаний в ГУН с учётом (7.12) и (7.15) может быть записано в следующем виде:

(7.18)

В этой формуле определяется выражениями (7.13) и (7.14).

Таким образом, при переходе от АГ с постоянной частотой к ГУН с той же частотой и близким режимом следует учитывать появление как новых источников фазовых шумов, так и новых механизмов преобразования флуктуаций амплитуды во флуктуации фазы.