一种用于铷原子钟的低相位噪声压控振荡器

摘要

基于相干布局囚禁(CPT)现象研制的原子钟与传统原子钟相比,能够提供更高的时间精度,且有利于原子钟向微型化、低功耗方向发展.在不同种类的CPT原子钟中,铷原子钟应用最为广泛,而其性能的优劣很大一部分取决于自身内部的用于提供微波信号源的压控振荡器(VCO).基于此,利用高品质因数的同轴谐振器和Clapp振荡电路,首先根据负阻分析法使电路快速起振,并结合虚拟地技术对电路参数进行优化,完成了一个小体积、低相位噪声的3.035 GHz压控振荡器的设计.其相位噪声为-60.49 dBc/Hz@300 Hz、-73.08 dBc/Hz@1 kHz和-97.48 dBc/Hz@10 kHz,压控调节灵敏度为12 MHz/V,输出信号的功率为-1.13 dBm,满足铷原子钟的应用需求.