10MHz小型高稳恒温晶振的研究

恒温晶振是一种具有优良性优势的频率发生设备,被广泛运用于现代的许多领域中。在我国的经常运用的恒温晶振短期的稳定度一般控制在10^(-12)/1s量级,在国外的运用中恒温晶振高指标已经达到1×10^(-12)/1s,在目前的运用中还没有达到这种高指标的恒温晶振,以此对10MHz小型高稳恒温晶振的研究,需要对此进行10MHz恒温晶振工作原理的分析,并且针对分析的结果提出进行短期稳定度的改善方法,促使高稳晶振研制实现小型化的设计。

基于小型化超低短稳高稳定度恒温晶振的设计

本文主要介绍了一款36×27×13mm3封装的小型化超低秒高稳定的恒温晶振的设计。传统的高稳定度恒温晶振其温度稳定度和老化特性都能够做到很好,比如温度特性能够达到±0.1ppb(40℃~85℃),老化特性能够达到0.1ppb/日。但是其短期稳定度(秒稳)很难做到0.001ppb/s以内。而本文阐述了同时兼顾温度特性、低老化、低秒稳的恒温晶振的设计思路,其短稳目前最好能够达到0.0005ppb/s。

氢钟信号传输后的末端噪声过滤

低相位噪声、高频率稳定度的10 MHz氢钟信号(HCS)是精密测量物理实验中不可缺少的微波频率基准。HCS在经过一定距离的传输后,由于受到周围电磁噪声和振动的干扰,其相位噪声和短期频率稳定度会恶化.介绍了一种过滤HCS传输后的末端噪声的方案,用于改善HCS的相位噪声和短期稳定度。该方案基于将恒温高稳晶振(OCXO)相位锁定到HCS上,使氢钟1 s内的相位噪声和频率稳定度由OCXO决定,而长期稳定度跟随HCS。经过该过滤方案后,HCS的功率从-4.4 dBm放大到5 dBm,末端相位噪声本底降低约10 dB,且消除了所有高于1 Hz的干扰.该系统可在不对实验室氢钟及其信号传输网络做改动的情况下,有效提高HCS频率的纯度,进而提高精密测量实验的精度.