低相位噪声，快速调谐，基频可达18GHz的宽带YIG振荡器

YIG振荡器是基于放置在加有电磁场的空腔内的钇铁石榴石(YIG)球微波源，也就是通过把微小的YIG球准确地放在电磁铁气隙中形成的。在设计合理的YIG振荡器中，电磁场的场强是外加电流的线性函数，进而决定最终的YIG振荡器的调谐行为。导线环把来自电磁铁的能量耦合到球上；类似地，耦合环提取YIG球产生的谐振能量，进而产生YIG振荡器的输出频率。与YIG球产生谐振的储能电路根据电磁铁的线圈和球本身的要求进行设计。为了产生高品质输出信号，该电路的设计具有高无负载品质因数(Q)。

隶属于Giga-tronics公司（NASDAQ股票代码：GIGA）的MicroSource公司是一家以生产高品质的YIG振荡器和振荡器模块等产品著称的专业公司，位于美国加州的Santa Rosa。

组装YIG振荡器需要技巧和时间，但其出色的低噪声性能值得付出努力。MicroSource公司的工程师们具有多年的制造经验，生产了大量性能极稳定可靠的YIG振荡器。

MicroSource的主要YIG振荡器产品有LPO系列，FTO系列和MCO（MicroCube）系列。

LPO系列主要特点是具有极低的相位噪声，并采用较低的Profile外形尺寸封装，即薄且轻，可以尽量节省微波仪器或微波设备的空间，采用单的+12V供电。

LPO系列全系列的产品的SSB 相位噪声优于 –104 dBc/Hz @ 10 kHz offset。主要应用于微波测试设备（如：接收机和频谱仪中做LO本振），频率合成器，上、下变频器，通信系统。频率范围可以根据具体需要在2-5GHz，3-7GHz，4-8GHz，4-10GHz中选择。

FTO系列（FAST TUNE OSCILLATORS）外形和上图中的LPO系列类似，也是很薄的尺寸。顾名思义，它的主要特点是快速的频率调谐功能。

主线圈增强了调谐速度的指标，FM 线圈带宽典型地优于3.5 MHz。这种功能在合成器的设计中提供了最快的频率调制和最佳的PLL锁相环带宽。此外，FTO系列的全系列产品也都是采用+12V供电。

MCO系列在仅仅1.25英寸的MICROCUBE封装内提供了极好的频谱纯度和频率漂移特性，可以由2-10GHz，8-18GHz的产品，典型的SSB 相位噪声 分别可达到 –100 dBc/Hz 和 –90 dBc/Hz @ 10 kHz offset ；SSB 相位噪声 分别可达到 –120 dBc/Hz 和 –115 dBc/Hz @ 100 kHz offset 。该系列也主要用于微波测试设备，频率合成器，上、下变频器。

下面我们来看一看如何看懂YIG振荡器的技术指标呢？我们以FTO系列为例：

一般的规格很容易理解，首先，是YIG振荡器工作的频率范围，FTO系列有3-7GHz，4-8GHz，4-10GHz等选择，RF输出的功率最小都是11dBm，RF输出功率的变化（因频率和温度影响）最大在+/-3 dBm之间。其次，是谐波特性，Harmonic Level 是12dBc（dBc是相对载波carrier的对数参数），非谐波杂散 Non-Harmonic Spuricus 最大只有-70dBc。

SSB相位噪声指标分别给出了偏移中心频率10kHz和100kHz的指标；而基于温度影响的频率漂移Freq.Drift(over Temp.)典型值是+/-15MHz。

要了解Main Coil和FM Coil就需要再详细了解一下YIG振荡器的内部构造了。

YIG振荡器中的主线圈负责频率调谐，但在产生频率调制(FM)或使输出频率稳定到外部参考源(如在PLL振荡器或合成器中)时，次线圈也是需要的。与主线圈一样，FM线圈是由电流调谐的。为了能与现代PLL集成电路一起工作，FM环应具有产生宽带调制频偏的能力并具有足够高的调谐灵敏度。

YIG振荡器为了保持恒定温度特性下的稳定性，通常需要加热器电路，所以有20-32V DC下的YIG Heater Power的指标。这个加热器电路的目的是减小频率变化，因为它是温度变化的函数。在0到65°C范围内，在18GHz以下，频率温漂最大值只有15MHz。除了低漂移之外，相对来说，这些YIG振荡器也不受负载失配的影响，对12dB的负载回损，频率推移(Freq.pulling)的典型值为0.1MHz。

LPO/FTO/MCO三个系列的指标综合列表:

在上表中可以看出，LPO系列和FTO系列的输出功率是一致的，可以达到+11dBm；而与LPO和FTO系列振荡器相比，采用MICROCUBE架构的MCO系列的输出功率稍高一些，可以在18GHz情况达到+15dBm。频率随温度的漂移特性，基本上不大于15MHz。

这三个系列的振荡源具有出色的低噪声性能-最小第二谐波为-12dBc，第三谐波为-15dBc。寄生成分为-70dBc或更好。对于LPO-0410-530-01产品，从载波偏移10 kHz、100 kHz处的最小相位噪声分别为-104、-126dBc/Hz。

值得一提的是MicroSource最近的市场表现，2008年11月，凭借FTO系列产品快速的调谐性能，稳定可靠的质量， Giga-tronics公司再次获得了波音公司一份价值330万美金的长期合同，将为美国海军F/A-18和美国空军F-15 战斗机开发可用于振荡器滤波器的生产的系统，FTO振荡器的模块将会作为RMP（Radar Modernization Program）的一个组成部件。

而2008年12月23日，在圣诞节的前一天，Giga-tronics 公司宣布接到了一份 190万美金YIG器件的定单，该定单来自一个全球主要的测试和测量设备的供应商。Giga-tronics公司的CEO John R Regazzi先生指出："我非常高兴我们提供的专门的元器件能够与我们的高性能的仪器和开关产品协力配合，提供另外的途径去服务于测试和测量行业。这个客户过去就有用我们的元件，并且，我们非常高兴他们又选择了我们，给了我们新的定单"。 这个定单的产品计划在 2009年年底前全部交货。