本發明屬于微波毫米波基片集成波導有源器件，具體涉及一種可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器。
背景技術：
1、隨著現代通信技術的迅猛發展，移動通信、衛星通信和雷達系統等領域對高性能振蕩器的需求日益增長。振蕩器作為信號源和頻率合成的核心元件，其性能直接影響系統的整體穩定性和可靠性。在高頻和超高頻領域，振蕩器不僅需要具備高質量因子(q值)以確保頻率穩定性，還需在尺寸緊湊化的趨勢中占據盡可能小的電路面積，從而適應現代電子設備的微型化需求。
2、基片集成波導作為一種將傳統波導結構與平面電路工藝相結合的新型傳輸線技術，因其具有低損耗、高q值、易于集成和制造成本低等優點，已成為高頻和毫米波電路設計中的重要技術手段。然而，傳統的基片集成波導結構在尺寸上仍然較為龐大，限制了其在小型化設備中的廣泛應用。通過將基片集成波導腔體進行特殊的對稱性分割，可以實現八分之一模基片集成波導，其在保持高q值的基礎上顯著減小了尺寸。與傳統基片集成波導相比，八分之一模基片集成波導能夠在約1/8的物理體積的情況下，同時保持優異的電性能，尤其適用于對尺寸和性能要求極高的振蕩器設計中。
3、然而，目前的振蕩器設計通常面臨面積與q值無法兼顧的難題。高q值往往意味著更大的諧振腔尺寸，而尺寸的減小又可能導致q值顯著降低，影響振蕩器的頻率穩定性。此外，傳統的反饋式振蕩器在調諧范圍方面也存在一定局限，難以滿足寬頻帶通信系統的需求。相比之下，反射式振蕩器憑借其獨特的反饋機制，具有潛在的更寬調諧范圍，為寬頻帶應用提供了可能的解決方案。
技術實現思路
1、發明目的：本發明的目的是提供具有小型化優勢的可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器。
2、技術方案：為達到此目的，本發明采用以下技術方案：
3、本發明所述的可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器，其特征在于：包括可調八分之一模基片集成波導諧振腔、移相微帶線、負阻單元以及輸出微帶線；其中可調八分之一模基片集成波導諧振腔的輸出端口連接移相微帶線，移相微帶線的另一端連接負阻單元的輸入端；負阻單元的輸出端連接輸出微帶線，所述負阻式振蕩器通過輸出微帶線輸出信號。
4、進一步，所述可調八分之一模基片集成波導諧振腔包括屏蔽通孔陣列、輸出端口、變容二極管、偏置電路以及八分之一模基片集成波導諧振腔。所述八分之一模基片集成波導諧振腔由介質基片和上下兩層金屬片，以及沿周向分布的金屬化通孔陣列組成。
5、進一步，所述八分之一模基片集成波導諧振腔的形狀由圓形基片集成波導諧振腔沿著穿過圓心的軸線進行八等分分割得到。
6、進一步，所述屏蔽通孔陣列分布在八分之一模基片集成波導諧振腔的開放邊。
7、進一步，所述變容二極管的正極與八分之一模基片集成波導諧振腔的頂邊相連實現兩者的耦合，變容二極管的負極與偏置電路連接；通過反向偏壓，變容二極管的容值發生改變,從而達到調諧的目的。
8、進一步，所述移相微帶線和輸出微帶線均為50歐姆饋電電阻。
9、有益效果：本發明公開了一種可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器，相較于傳統的基片集成波導圓形腔振蕩器，具有更小的尺寸，同時得益于使用負阻式振蕩器結構，無需較長的反饋微帶線結構，振蕩器的整體尺寸進一步減小。此外，通過將可調八分之一模基片集成波導諧振腔引入負阻式振蕩器設計，有效減小了振蕩器的尺寸，同時其較低的損耗使得振蕩器實現了寬頻率范圍的精準調諧，而其相位噪聲性能未顯著惡化。在傳統諧振腔中，諧振頻率與腔體的尺寸直接相關，通常需要較大的尺寸來滿足低頻諧振的需求。而八分之一模諧振腔通過在諧振腔的邊界施加適當的電場或磁場邊界條件，可以有效利用電磁場的對稱性，將整個諧振腔的物理尺寸減少至原來的八分之一，使得振蕩器的諧振單元只占用一個標準諧振腔的八分之一體積，同時仍能實現與完整模諧振腔相同的諧振頻率并保持較高的q值。這種縮小的尺寸大幅度降低了物理空間需求。因此，本發明能夠兼顧振蕩器的小型化、寬調諧范圍及低相噪性能，滿足現代通信系統對高性能振蕩器的需求。
1.可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器，其特征在于：包括可調八分之一模基片集成波導諧振腔(1)、移相微帶線(2)、負阻單元(3)以及輸出微帶線(4)；其中可調八分之一模基片集成波導諧振腔(1)的輸出端口(8)連接移相微帶線(2)，移相微帶線(2)的另一端連接負阻單元(3)的輸入端；負阻單元(3)的輸出端連接輸出微帶線(4)，所述負阻式壓控振蕩器通過輸出微帶線(4)輸出信號。
2.根據權利要求1所述可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器，其特征在于，所述可調八分之一模基片集成波導諧振腔(1)包括輸出端口(8)、變容二極管(9)、偏置電路(10)以及八分之一模基片集成波導諧振腔(6)；所述八分之一模基片集成波導諧振腔(6)由介質基片和上下兩層金屬片，以及沿周向分布的金屬化通孔陣列(7)組成；所述變容二極管(9)的正極與八分之一模基片集成波導諧振腔(6)的頂邊相連實現兩者的耦合，變容二極管(9)的負極與偏置電路(10)連接。
3.根據權利要求2所述可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器，其特征在于，所述八分之一模基片集成波導諧振腔(6)的形狀由圓形基片集成波導諧振腔(11)沿著穿過圓心的軸線進行八等分分割得到。
4.根據權利要求1所述可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器，其特征在于，所述移相微帶線(2)和輸出微帶線(4)均為50歐姆饋電電阻。
5.根據權利要求2所述可調八分之一模基片集成波導諧振腔負阻式壓控振蕩器，其特征在于，所述可調八分之一模基片集成波導諧振腔(1)還包括屏蔽通孔陣列(5)，所述屏蔽通孔陣列(5)分布在八分之一模基片集成波導諧振腔(6)的開放邊。