低相位噪声石英晶体振荡器设计

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摘要：随着现代通信、雷达技术的不断发展，高稳定频率源的品质已成为决定系统性能优劣的关键部件之一，研制高稳定晶体振荡器，提高相位噪声指标成为刻不
容缓的任务。同时随着频率合成技术的迅猛发展，对单个晶体振荡器参考源的要
) ^& T; k6 H5 e* n8 @/ L求也越来越高，因此开发研制低相位噪声品体振荡器的前景无限广阔。
本文主要任务是研制100MHz低相位噪声石英晶体振荡器，缩小它的体积，
6 ~* e. A" D$ }: X) T并研制恒温槽，最后做成恒温晶体振荡器。本文主要工作有:
+ e8 j  Q- T1 y% z+ X% I5 z8 O1.从理论上对相位噪声、噪声模型、各种振荡电路进行了较为深入的研究。
$ S  G$ n. x' T5 w$ o2。对振荡器中各关键元件及作用进行了详细阐述。
$ w9 d  u0 N( s3．研制出了100MHz低相位噪声晶体振荡器，相位噪声达到
- _, s& T8 t8 H) f5 ^-157dBc/Hz@1KHzo
4.在100MH晶体振荡器基础上，采用倍频方法做出300MHz和10OMHE双
( m3 x# A; a: r1 }2 Q, U5 ~路输出，低相位噪声、低杂散和高谐波抑制振荡器。
, I0 h& ~! a9 i7 |: E; Z) Q5．利用直放温控电路，研制了恒温槽，制作了恒温晶体振荡器。
$ i2 Z# ?' \9 \+ ]; c( P关键词:晶体振荡器，相位噪声，频率稳定度，恒温槽，倍频器

随着无线通信技术的发展及其日益广泛的应用，如测试仪器设备、微机、家
* [$ p2 [+ E& D+ o9 i/ ~用电器等都要用到频率信号源，特别是在军事侦察、导航与雷达、导弹制导、卫
星跟踪、宇宙通信以及时间与频率计量领域，对振荡频率的稳定度提出了越来越
7 |2 S' w* W6 w( c* E/ Q' `2 U高的要求。因而，获得高稳定频率的信号有着非常重要的意义。
相位噪声作为影响信号源的关键因素之一，对通信设备的性能参数有着重要
意义。诸如，在高选择性和宽动态范围接收机中，本振信号的边带噪声会淹没有
用的中频信号，影响了接受机的性能，数字通信系统中载波信号的相位噪声会影
0 Y0 |# ^+ k& S5 V, s) U8 V8 i响载波跟踪精度，载波相位噪声对多普勒雷达系统从大的反射干扰信号中分离有
! a5 U- s2 S. ]  v. J用回波信号造成严重影响。在采用PSK（相移键控)、SCPC-FM〈单路单载波调
4 Y8 E9 v) u2 H/ |频）和FDM/FM（频分复用/调频）等微波干线和卫星通信系统以及 MTI（活动
( N& F3 u. d1 q2 L' j目标显示)、CW（连续波)、FM（调频）等雷达中，系统性能指标，成本与系统
( }' @  @- ?  |$ k相位噪声性能的关系很密切。因此采取相应措施尽量减小相位噪声，提高频率稳
定度已经成为刻不容缓的任务了。

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低相位噪声石英晶体振荡器