微波频率的产生需要借助于许多奇异的结构，其中包括Gunn二极管、电介质谐振器以及小心切削的石英晶体片。但或许没有哪种谐振器制造方法像基于放置在加有电磁场的空腔内的钇铁石榴石(YIG)球微波源那样吹毛求疵。经过对该技术的多年潜心研究，Micro Lambda Wireless公司的工程师们终于开发出迄今为止性能最高的YIG振荡器：可连续调节，基频频率范围在2到18GHz之间和2到20GHz之间的MLXB超宽带系列振荡器，采用频带切换方式，基频频率范围在2到18GHz之间和2到20GHz之间的MLXS-T系列宽带振荡器。

　　宽带YIG振荡器在许多系统中得到了应用，如在接收器和频谱分析仪中用作本地振荡器(LO)、在频率合成器中用作微波源，以及在反恐怖仿真器和宽带电子战系统中用作信号发生器。

　　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。YIG振荡器是通过把微小的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)。

　　为了产生满足前述诸应用的输出电平要求，YIG振荡器包含一些用来提升最终输出的信号电平的晶体管。对于这个功能，过去常常选用双极晶体管，但随着YIG振荡源频率的不断增高(达到20GHz以上)人们开始使用GaAs场效应管，最近，为利用这些器件卓越的低噪声性能，开始使用硅锗(SiGe)晶体管。在一些情况下，人们使用单片微波集成电路(MMIC)放大器替代过去使用的分立器件电路来提升输出级电平。

　　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。

　　事实上，市场上以前就提供宽带YIG振荡器，但它们都没有基频输出。有几家制造商，通过把较低频率的基音YIG振荡器与频率乘法器和宽带输出放大器集成在标准的柱状YIG封装中，获得了最高为18或20GHz的输出频率。MLXB超宽带系列YIG振荡器(图1)和MLXST系列频带切换YIG振荡器(图2)提供基频输出但不使用乘法器。

　　MLXB超宽带系列YIG振荡器目前有四款产品，其中两款的频率范围为2-18GHz，另两款的频率范围为2-20GHz(表1)。较低频率的两款产品在整个频率范围内的输出功率不低于+13 dBm，而较高频率的两款产品在整个频率范围内的输出功率不低于+12dBm；在整个带宽调谐范围内，所有这四款产品的输出功率平坦度均在±3dB之内。这四款YIG振荡器从+15VDC电源获得最大100mA电流，从+5VDC电源获得20mA电流，另外，它们都使用+24VDC电源(变化范围为±4V,最大电涌电流为250 mA，稳态电流为25mA)为YIG源的内部加热器电路供电。

　　包含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20MHz，20GHz以下，只有25MHz。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(pulling)的典型值为1MHz。电源电压变化的影响也很小，对+15VDC电源，频率推移典型值为0.1MHz/V，对于-5VDC电源，频率推移典型值为1MHz/V。

　　Micro Lambda Wireless公司采用自动测试系统对MLXB0220 YIG振荡器(2到20GHz)的实测结果表明，温度稳定性和输出功率性能大大高于已公布的指标。对于这款产品，指标为输出功率不低于+12dBm(尽管规定输出功率是频率而不是温度的函数)。在2到20GHz范围内，测量结果为输出功率在20GHz达到最小值+12.4dBm，而在频率范围的较低端，输出功率超过+17dBm。指标要求频率随温度的漂移不大于25MHz，测量结果为，在9GHz误差为1MHz，在10GHz误差为0MHz，最大误差发生在1*GHz处，为20MHz。

　　归功于YIG技术，这些宽带振荡器具有非常出色的频谱纯度。对所有这四款产品，寄生信号电平不高于-70dBc，第二谐波不高于-12dBc，第三谐波不高于-15dBc。对于从2到12GHz的载波，在偏移100kHz处的单边带相位噪声(图3)为-120dBc/Hz。对12到18GHz和18到20GHz的载波，对相同的偏移，相位噪声分别为-112dBc和-107dBc/Hz。这个窄谱输出信号的3dB带宽差不多为5kHz，可利用主线圈高达18MHz/mA的调谐灵敏度进行调谐。在所有这些频率，主线圈调谐线性度典型值为±0.1%，磁滞典型值不高于16MHz。FM线圈，为了调制或镇定输出频率，通过PLL以410kHz/mA(典型值)的灵敏度控制1MHz的3dB调制带宽。对所有这四款产品，FM线圈发出的频偏指令宽达40MHz。

　　MLXB和MLXS超宽带系列YIG振荡器有两种封装形式：“立方体”封装的尺寸为1.25 X 1.25 X 1.00英寸，柱形封装的尺寸为直径1.75英寸高1.40英寸(不计入SMA RF输出连接器)。另外，对于军事应用，这些产品的工作温度范围也可达到-40到+85°C。

　　与超宽带系列振荡器宽带且可连续调谐的性能不同，MLXS-T系列宽带YIG振荡器的这两款产品(表2)带有用来选择频带的内部开关。振荡器可以在两个频带之间切换。MLXS0218T的两个频带为2到8GHz和8到18GHz；MLXS0220T的两个频带为2到8GHz和8到20 GHz。这两款振荡器在8GHz频率处都有200MHz的重叠。频带切换由TTL控制电路实现，其中包含内部驱动器，用于关闭未使用的频带、消除信号泄漏和保持功率。对于MLXS-0218T型(2到 18GHz)和MLXS-0220T型(2到20GHz)，这种频带切换设置的最低精度分别为8MHz和10 MHz。

　　与超宽带系列振荡器相比，采用频带切换架构的MLXS-T系列的输出功率稍高一些，在18GHz以下不低于+14dBm，在20GHz以下不低于+13dBm。输出功率随频率变化的最坏情况为±3 dB。频率随温度的漂移，MLXS-0218T不大于20MHz，MLXS-0220T不大于25MHz。这两款产品进入12dB回损负载的频率牵引(frequency pulling)典型值为1MHz，而对于+15VDC和-5VDC电源，频率推移(frequency pushing)典型值分别为0.1 MHz/V和1 MHz/V。

　　同超宽带系列振荡器一样，MLXS-T系列振荡源具有出色的低噪声性能-最小第二谐波为-12dBc，最小第三谐波为-15dBc。寄生成分为-70dBc或更好。对于这两款产品，从载波偏移1kHz、10 kHz、100 kHz处的最小相位噪声分别为-103、-108和-128dBc/Hz。