FETの寄生素子を考慮した伝送線路帰還FET発振回路のQファクタシミュレーシヨンとSSB雑音測定

摘要

This paper presents Q-factor simulation and SSB noise measurement for transmission line feedback FET oscillators. By taking into account the FET parasitic elements, we simulated oscillation conditions, oscillation equilibrium stability predictions and Q-factor for three types of single loop feedback FET oscillators. They have topologies 1) without open stub, 2) with an open stub at drain port and 3) topology with stubs at drain and gate ports. To verify this simulation, we fabricated the circuits for these topologies and measure SSB noise. As the result, the higher Q-factor oscillators exhibit lower SSB noise than that for lower Q-factor ones. They agree with Leeson's formula with standard deviation of 0.17 dBrms.%本研究では，伝送線路で帰還回路を構成したFET発振回路において，FETの寄生素子を考慮することでQファクタがより厳密に計算できることを，シミュレーション及びSSB雑音測定によって示す。具体例として伝送線路1本で帰還回路を構成したトポロジ，これに加えてFETのドレインにλ/2オープンスタブを装荷したトポロジ，ドレイン及びゲートにそれぞれλ/2オープンスタブを装荷したトポロジ，計3つのQファクタが異なるトポロジにおいて，発振条件，発振安定判別，Qファクタを計算した。この結果の妥当性を検証するために，回路を試作しSSB雑音測定を行い，QファクタとSSB雑音の関係を示した。測定の結果，Qファクタが高いトポロジほどSSB雑音が低くなることを確認した。また，それぞれの回路のSSB雑音はLeesonの式に示される理論に対して偏差0.17 dBrmsの高精度で一致し，今回の検討が妥当であることを示した。