高性能小型高可靠恒温晶体振荡器的研究

摘要

本文研究目的在于研制宇航用高可靠、高性能小型恒温晶体振荡器，从而为系统提供更高性能的时钟信号，提高系统乃至整星的性能指标。而体积、重量的减小，对卫星应用有着重要的意义。
　　 本文研究标称频率为10MHz的恒温晶振，该频率为常用的频率。
　　 本文分析了晶体振荡器的工作原理，从理论的角度阐述了晶体振荡器的组成部分。本课题来源于型号需求，并根据型号需求及未来发展需求，提出研究目标。本文在超低噪声设计、高精度控温系统设计、高可靠性设计三项关键技术研究上取得了突破，在电路设计过程中，利用ADS仿真软件对电路进行了仿真分析和优化，提高了研制效率。根据设计方案研制出两台原理样机，经过测试短期稳定度优于1×10-12/s，相位噪声也显著降低，达到了-108dBc/Hz@1Hz、-145dBc/Hz@100Hz、-160dBc/Hz@100kHz，在简化恒温槽设计后频率-温度稳定度优于±1×10-8，样机通过了环境试验，验证了产品设计的可靠性。产品所有性能指标均达到了研究目标，主要指标已经接近国外同类产品的指标。
　　 课题的研究成果为解决目前国内宇航用产品的技术瓶颈，进一步开展高性能产品的研制与应用打下了坚实的基础。