Diseño y análisis de un Oscilador 2-Push en banda X, basado en CSRRs

Abstract

RESUMEN: En el contexto de la aplicación de las técnicas de análisis no lineal a sistemas de osciladores acoplados, y aprovechando el potencial demostrado para obtener resonadores con un alto factor de calidad y reducidas dimensiones, de las estructuras de anillos resonantes utilizadas como partículas de base en el diseño de metamateriales; se ha decidido diseñar osciladores de tipo push-push (dos osciladores acoplados y sincronizados en oposición de fase) que incluyen resonadores basados en anillos CSRR – Complementary Split Ring Resonator, y resonadores clásicos basados en línea micrsotrip. Ambas estructuras han sido comparadas, demostrando el potencial del diseño con CSRRs para reducir el ruido de fase. Una dificultad importante de este diseño es garantizar el modo de oscilación deseado (osciladores en oposición de fase, ó modo impar). Además de la caracterización y modelización de los anillos CSRR, y el ajuste de los modelos de transistor para una correcta reproducción del ruido de fase. Hasta la fecha no tenemos constancia de la publicación de ningún oscilador tipo N-push que emplee anillos CSRR como resonadores en su red de acoplo.

ABSTRACT: In the framework of the application of nonlinear analysis techniques to coupled oscillator systems, and taking advantage of the demonstrated capability to obtain high Q resonators with reduced dimensions by employing resonant rings of the type used as basic particles in metamaterials for microwave applications; it was decided to design push-push oscillators (two oscillators coupled together and synchronized, operating out of phase) including Complementary Split Ring Resonators (CSRR) as well as classic resonators based on microstrip line stubs. Both approaches have been compared, showing the CSRR potential to reduce phase noise. An important difficulty of this design is to guarantee the desired oscillation mode of the sub-oscillators (out-of-phase or odd mode). Also the characterization and modelling of the CSRRs and the fitting of transistor models to correctly reproduce phase noise. To date we do not know of any published work on N-push type oscillators using CSRRs as resonators in their coupling network.