机载电子设备中晶振隔振结构的设计

摘要

晶振模块作为精密时频计量的核心部件，其性能直接决定了电子设备工作的可靠性和稳定性。晶振对振动非常敏感，在振动环境下容易产生频率漂移和相位噪声，因此必须对晶振进行隔振设计来提高电子设备运行的稳定性。本文正是以机载电子设备中的晶振为隔振对象，寻求满足项目指标要求的隔振方案并最大限度地减轻振动对晶振性能的影响。
　　首先，从晶振的工作原理出发，给出在不同振动环境下晶振相位噪声的计算方法，分析振动环境对晶振输出相位噪声的影响；建立单自由度晶振隔振系统的理论模型，分析系统在简谐振动和随机振动下的响应状况，为晶振隔振结构的设计以及计算与仿真奠定理论基础。
　　其次，通过对项目指标要求进行分析，设计出三种隔振结构方案，并进行仿真与样机实验。在吸取失败方案经验教训的基础上提出了新的结构方案。然后在简谐振动的条件下对隔振结构的力学模型和有限元模型进行计算和仿真，验证隔振结构的隔振率是否满足项目指标的要求。
　　最后，对隔振结构进行了简谐振动和随机振动实验，实验结果表明，在晶振工作频率近端点150Hz处输出的相位噪声比原有方案改善了10dBc/Hz以上，本文设计的晶振隔振结构能够有效地减少20~2000Hz频段的随机振动环境对晶振输出相位噪声的影响，且对频率在10Hz以上的振动具有良好的隔振效果。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外研究及应用现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 晶振工作原理及隔振结构的理论模型

2.1 晶振的工作原理

2.2 外界干扰对晶振性能的影响机理

2.3 晶振隔振系统隔振缓冲的基本理论

2.4 本章小结

第三章 晶振隔振结构的设计

3.1 设计指标及原则

3.2 隔振结构方案的选择

3.3 隔振结构设计

3.4 隔振结构的刚度分析及参数的选择

3.5 本章小结

第四章 隔振结构性能的计算与仿真

4.1 简谐振动下隔振结构性能的计算与仿真

4.2 随机振动下隔振结构性能的计算与仿真

4.3 本章小结

第五章 隔振结构的振动实验

5.1 实验装置介绍

5.2 简谐振动实验

5.3 随机振动实验

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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