在衛星電視接收機的高頻頭中，本機振蕩器的工作頻率很高，處在微波頻段。根據下變頻的要求，本機振蕩頻率與輸入信號頻率相差一個中頻，第一中頻的頻率范圍為950~1 450 MHz，對于C波段，通常采用高本振方案，輸入信號的頻率范圍為3.70~4.20 GHz，本振頻率為5.15 GHz；對于Ku波段，通常采用低本振方案，輸入信號的頻率范圍為11.70~12.20 GHz，本振頻率為1.075 GHz。

由于高頻頭放置于室外，環境溫度變化形成較大的溫差，往往會使本振頻率產生漂移，引起中頻信號中心頻率的偏移，從而產生“跑臺”現象。因此，要求本振頻率在不同的環境溫度中(-30~+60℃)產生的最大頻偏小于±2 MHz。

振蕩器常用的穩頻方法有3種：晶振倍頻法、鎖相環穩頻法和高Q值諧振腔穩頻法。

1、晶振倍頻法

因為晶體工作頻率一般不能很高，所以先在較低的頻率上構成一個晶體振蕩電路，然后利用非線性電路得到該振蕩頻率的高次諧波，通過選頻回路選出該高次諧波分量，再進行放大。由于倍頻的倍數較大，通常需要使用多級倍頻器級聯。這種穩頻方式雖然能獲得較高的穩定度，但結構復雜，體積大、效率低、諧波干擾大，僅在早期的微波通信中得到應用。

2、鎖相環穩頻法

鎖相環穩頻法產生振蕩信號的原理如圖2所示。微波振蕩器由壓控振蕩器形成，在輸出端取出一部分能量，經微波分頻后，與一個晶體振蕩器產生的基準頻率進行相位比較，得到的誤差信號經環路濾波器平滑濾波后，用來控制微波壓控振蕩器的控制電壓，使得振蕩器的頻率與基準頻率鎖定。這種穩頻方法可使微波振蕩器的頻穩度與晶振的頻穩度保持在同一數量級上，效果最好，本振相位噪聲最低，只是電路較復雜，成本較高，主要用于衛星數字電視、衛星數字通信等要求較高的場合。在25℃測試條件下，對于C波段、Ku波段單本振單極化數字寬帶鎖相環高頻頭，采用PLL鎖相技術后，本振穩定性較好，一般本振頻率穩定度為±100 kHz；對于C/Ku雙波段雙本振雙極化單輸出(或雙輸出)高頻頭，一般本振頻率穩定度為±500 kHz。

3、高Q值諧振腔穩頻法

高Q值諧振腔穩頻法不需對振蕩頻率進行分頻或倍頻處理，而直接在工作頻率上對振蕩器進行穩頻。穩頻效果的好壞與高Q值諧振腔的Q值有關。Q值越高穩頻效果越好，一般要求高Q值諧振腔的空載Q值高達幾千甚至數萬。在早期，為了獲得高Q值、低溫度系數的諧振腔，采用殷鋼通過精密加工得到。這種波導腔體積大，成本高，隨著新型微波陶瓷介質材料制造技術的進步，一種新型的微波介質諧振器得到廣泛的應用。

這種微波介質諧振器采用低損耗、大相對介電常數(εr)的復合陶瓷材料制成。由于εr很高，使得介質材料中的電磁波在介質和空氣的交界面上產生全反射或近似全反射，這種特性使得介質振蕩器內部的能量產生電磁振蕩，且不會穿過介質表面而迅速衰減。為了使介質諧振器的穩頻效果更好，選用多種諧振模式中的高Q值模式，而抑制其他模式。通常介質振蕩器厚度L應滿足L<λg/2，λg為介質中的波長：
λg=λ/εr1/2

由于介質諧振器的εr很大，約35~45，因而介質中的波長很短，介質諧振器的體積很小。介質諧振器的固有諧振頻率主要取決于介質的形狀和尺寸，目前，常用的介質諧振器的形狀有方形、圓柱形和圓環形，圓柱形用的最多。介質諧振器的固有諧振頻率是指介質諧振器處于自由空間時的諧振頻率，實際使用中，當它放置于其他介質材料或導體上時，其諧振頻率就會改變，其原因是有一部分電磁場分布于其外表，當它靠近其他介質或導體時，其外部的電磁場分布規律就會發生變化，一般情況下，當它靠近金屬導體時，諧振頻率就會升高，而靠近介質材料時諧振頻率就會下降。我們正是利用這一特性，微小調節金屬導體與介質振蕩器的距離，便可改變介質振蕩器的諧振頻率。

介質振蕩器與其他電路(如微帶電路)的耦合同樣是利用介質振蕩器外部電磁場分布特性來解決的。利用介質振蕩器的磁場與微帶電路上的微帶線的交鏈實現能量的耦合，耦合的強弱可以通過改變二者的距離來調節，一般情況下，距離越小，耦合越強，但介質振蕩器的有載Q值將會下降，使用中必須根據實際需要進行選擇。

4、結束語

高Q值諧振腔穩頻的介質振蕩器的Q值高、體積小、穩定度系數可根據需要選擇，且成本極為低廉，采用這種介質振蕩器穩頻的微波振蕩器，無論在體積、復雜程度和成本上，都大大優于前兩種方法，而且在性能上完全滿足衛星電視接收的要求。因此，目前絕大多數衛星電視接收機的高頻頭本振都采用這種穩頻方法。

作者：萬云芳 馮祝