用于芯片级铯原子钟4.596GHz压控振荡器的设计

摘要

芯片级铯原子钟可以为许多便携式设备提供高精度和高稳定度的时间或频率基准,根据其工作原理,一个被用作微波信号源的小尺寸、低功耗、低相位噪声的4.596GHz压控振荡器是至关重要的组成部分.其中,低相位噪声的实现是最大的挑战,要求谐振电路具有高品质因数特性.基于此,本文利用具有高品质因数和良好温度稳定性的同轴谐振器,在ADS软件中根据虚拟地分析法完成了该压控振荡器的设计,并对其进行瞬态仿真和谐波平衡仿真,分别对电路输出信号的功率、相位噪声和频率调谐范围等进行验证.结果显示,其输出信号功率为-4.95dBm,相位噪声为-70.84dBc/Hz@300Hz和-81.68dBc/Hz@lkHz,压控调谐灵敏度约为4.5MHz/V,满足芯片级铯原子钟的应用需求.