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[pt] OTIMIZAÇÃO DO RUÍDO DE FASE DE OSCILADORES NA FAIXA DE MICROONDAS / [en] PHASE NOISE OPTIMIZATION OF MICROWAVE OSCILLATORS

BRUNO PALHARES DOS SANTOS 19 December 2005 (has links)
[pt] Nesta dissertação foram projetados e desenvolvidos osciladores apresentando ruído de fase otimizado. Em virtude das limitações dos equipamentos analisadores de espectro na precisa medição do ruído de fase dos osciladores desenvolvidos nos laboratórios do CETUC, foi implementada a técnica de medição Método do Detector de Fase. Esta técnica consiste no desenvolvimento de um segundo oscilador com as mesmas características do existente, e com auxílio de misturadores, realizar o batimento dos mesmos para freqüências próximas a DC, onde nesta região a medição do ruído de fase torna-se viável. Entretanto, em aplicações dedicadas, verificou-se que o batimento entre dois osciladores operando em torno de 10 GHz produz uma freqüência intermediária instável, variando de 10 kHz à 50 kHz. Para evitar a realização de uma medição extremamente instável, utilizou-se o método de sincronização de freqüências (Injection Locking) entre os osciladores. Foi também destacada a influência do ruído de cintilação (Flicker Noise) na medida final do ruído de fase. A melhor medida aferida foi em torno de -100 dBc/Hz @ 3,25 kHz. Foi verificado através de diversas simulações que a freqüência de cintilação int c f , situada em 10 MHz, apresenta grande influência sobre as medições do ruído de fase realizadas à 3,25 kHz da portadora, degradando-o em cerca de 30dB. / [en] In this dissertation, oscillators presenting optimized phase noise had been projected and develloped. Because of the limitation of the specter analyzer devices in the accurate measurements of the oscillators phase noise developed in the CETUC laboratories, it was implemented the measurement technique called Phase Detector Method. This technique consists on the development of a second oscillator with the same characteristics of the already existent one and, with aid of mixers, multiplies these signals together and provides the difference of the two signals next to DC, where, in this region, the measurement of the phase noise becomes viable. However, in dedicated applications, it was verified that the beating between two oscillators operating around 10GHz produces instable intermediate frequency, varying between 10kHz to 50kHz. To prevent the accomplishment of an extremely unstable measurement, the method of synchronization of frequency (Injection Locking) between the oscillators was used. Also the influence of the Flicker Noise in the final measure of the phase noise was detached. The best measure was around -100dBc/Hz@3,25kHz. It was verified through lots of simulations that the flicker corner frequency int c f , situated in 10MHz, presents great influence on the measures of the phase noise carried through to the 3,25kHz of the carrier, degrading it in about 30dB.

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