阅读说明：本技术 一种提高石英晶体振荡器频率稳定度的方法 (method for improving frequency stability of quartz crystal oscillator ) 是由 贾英茜 王建永 李玉健 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提高石英晶体振荡器频率稳定度的方法,涉及微波射频电路技术领域,包括以下步骤：A：电源输入：将电源输入至稳压电路,稳压电路输出稳定的电压；B：提供稳定电压：将稳压电路输出的稳定电压提供给10MHz振荡电路、10MHz10倍频放大电路、100MHz振荡电路、100MHz放大电路、控温电路等各部分；C：信号放大：10MHz振荡电路产生10MHz振荡信号,10MHz振荡信号经10MHz10倍频放大电路后注入到100MHz振荡电路；D：信号输出：100MHz振荡电路输出100MHz振荡信号,经100MHz放大电路和100MHz滤波电路后输出。本发明通过注入锁定方式,将高频率稳定度的10MHz石英晶体振荡器的10倍频信号注入到100MHz石英晶体振荡器,提高100MHz石英晶体振荡器的频率稳定度。(The invention discloses a method for improving the frequency stability of a quartz crystal oscillator, which relates to the technical field of microwave radio frequency circuits and comprises the following steps: a: power supply input: inputting a power supply to a voltage stabilizing circuit, wherein the voltage stabilizing circuit outputs a stable voltage; b: providing a stable voltage: the stable voltage output by the voltage stabilizing circuit is provided for a 10MHz oscillating circuit, a 10MHz10 frequency multiplication amplifying circuit, a 100MHz oscillating circuit, a 100MHz amplifying circuit, a temperature control circuit and the like; c: signal amplification: the 10MHz oscillation circuit generates a 10MHz oscillation signal, and the 10MHz oscillation signal is injected into the 100MHz oscillation circuit after passing through the 10MHz10 frequency multiplication amplifying circuit; d: and (3) signal output: the 100MHz oscillating circuit outputs 100MHz oscillating signal, which is output through 100MHz amplifying circuit and 100MHz filter circuit. According to the invention, 10 frequency multiplication signals of the 10MHz quartz crystal oscillator with high frequency stability are injected into the 100MHz quartz crystal oscillator in an injection locking mode, so that the frequency stability of the 100MHz quartz crystal oscillator is improved.)

一种提高石英晶体振荡器频率稳定度的方法

技术领域

本发明涉及微波射频电路技术领域，特别涉及一种提高石英晶体振荡器频率稳定度的方法。

背景技术

目前在仪器设备、通信系统、车载、机载和弹载等航天军用电子系统中，经常使用具有高频率稳定度、低相位噪声的100MHz石英晶体振荡器作为系统的参考信号源。采用100MHz石英晶体振荡器的振荡器，一般可具有低相位噪声，但频率稳定度在一些应用中难以达到要求。为了提高100MHz石英晶体振荡器的频率稳定度，通常采用的方法有两种。一种方法是以频率稳定度较高的10MHz石英晶体振荡器作为基频信号，通过10倍频的方法获得100MHz信号，但输出信号的相位噪声会变差；另一种方法是采用数字锁相的方法来实现。以频率稳定度较高的10MHz石英晶体振荡器作为参考信号，通过数字锁相的方式使100MHz信号的频率稳定度与10MHz石英晶体振荡器一致。但由于数字锁相环的使用会引入的数字信号、数字锁相环器件自身的噪声，同样会使相位噪声恶化。相对于100MHz的石英石英晶体振荡器，10MHz的石英晶体振荡器具有更低的频率，所以，10MHz的石英晶体振荡器通常可以实现较高的频率稳定度。通过提取10MHz石英晶体振荡器的输出信号10倍频后注入到100MHz石英晶体振荡器的振荡电路，可以使100MHz的石英晶体振荡器具有和10MHz石英晶体振荡器相同的频率稳定度而不影响100MHz晶体振荡器的相位噪声，并且可以优化100MHz石英晶体振荡器的近端相位噪声，从而实现低相位噪声、高频率稳定度的100MHz石英晶体振荡器。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有100MHz石英晶体振荡器频率稳定度低的缺点，本发明采用双振荡电路实现高稳定度的100MHz石英晶体振荡器。采用高稳定度的10MHz晶体振荡电路的信号作为参考输出，10倍频得到100MHz信号作为100MHz石英晶体振荡器的注入信号，10倍频信号锁定100MHz石英晶体振荡器的振荡电路，即可达到高频率稳定度的信号输出。本发明结合10MHz石英晶体振荡器高频率稳定度和100MHz石英晶体振荡器低相位噪声的特点，通过注入锁定的方法提高石英晶体振荡器的频率稳定度；在不影响原100MHz石英晶体振荡器相位噪声的情况下，还可以提高100MHz石英晶体振荡器信号的近端相位噪声。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种提高石英晶体振荡器频率稳定度的方法，包括以下步骤：

A：电源输入：将电源输入至稳压电路，稳压电路输出稳定的电压；

B：提供稳定电压：将稳压电路输出的稳定电压提供给10MHz振荡电路、10MHz10倍频放大电路、100MHz振荡电路、100MHz放大电路、控温电路等各部分；

C：信号放大：10MHz振荡电路产生10MHz振荡信号，10MHz振荡信号经10M10倍频放大电路后注入到100MHz振荡电路；

D：信号输出：100MHz振荡电路输出100MHz振荡信号，经100HzM放大电路和100MHz滤波电路后输出。

可选的，所述步骤C中10MHz振荡电路产生的10MHz信号经10倍频后得到100MHz信号，100MHz信号注入到100MHz振荡电路的主振三极管，10MHz倍频信号锁定100MHz振荡电路。

可选的，所述步骤C中10MHz振荡信号由10MHz石英晶体振荡器输出；

所述步骤D中100MHz振荡信号由100MHz石英晶体振荡器输出。

可选的，所述10MHz石英晶体振荡器和100MHz石英晶体振荡器连接在振荡和控温电路板上，所述振荡和控温电路板固定安装在晶体振荡器管座上。

(三)有益效果

本发明提供了一种提高石英晶体振荡器频率稳定度的方法，具备以下有益效果：

(1)、10MHz晶体振荡器具有高频率稳定度的特点，10MHz晶体振荡器经10倍频后可以得到和10MHz晶体振荡器信号具有相同频率稳定度的100MHz信号。

(2)、10MHz晶体振荡器10倍频信号注入100MHz振荡电路，该信号锁定100MHz振荡电路，使100MHz晶体振荡器输出具有高频率稳定度的100MHz信号，同时提高100MHz振荡电路信号输出的近端相位噪声。

(3)、结合100MHz晶体振荡器低相位噪声的特点，实现高稳定度、低相位噪声的100MHz振荡信号。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

图2为本发明的信号注入锁定示意图。

图3为本发明的产品装配示意图。

图4为本发明的产品调试流程图。

图中：1、10MHz石英晶体振荡器；2、100MHz石英晶体振荡器；3、振荡和控温电路板；4、晶体振荡器管座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-4所示的一种提高石英晶体振荡器频率稳定度的方法，包括以下步骤：

A：电源输入：将电源输入至稳压电路，稳压电路输出稳定的电压；

B：提供稳定电压：将稳压电路输出的稳定电压提供给10MHz振荡电路、10MHz10倍频放大电路、100MHz振荡电路、100MHz放大电路、控温电路等各部分；

C：信号放大：10MHz振荡电路产生10MHz振荡信号，10MHz振荡信号经10MHz10倍频放大电路后注入到100MHz振荡电路；

D：信号输出：100MHz振荡电路输出100MHz振荡信号，经100MHz放大电路和100MHz滤波电路后输出。

作为本发明的一种可选技术方案：

步骤C中10MHz振荡电路产生的10MHz信号经10倍频后得到100MHz信号，100MHz信号注入到100MHz振荡电路的主振三极管，10MHz倍频信号锁定100MHz振荡电路,保证100MHz输出信号的高频率稳定性。

作为本发明的一种可选技术方案：

步骤C中10MHz振荡信号由10MHz石英晶体振荡器1输出；

步骤D中100MHz振荡信号由100MHz石英晶体振荡器2输出。

作为本发明的一种可选技术方案：

10MHz石英晶体振荡器1和100MHz石英晶体振荡器2连接在振荡和控温电路板3上，振荡和控温电路板3为双面布局，下面为两个振荡电路，倍频、放大电路，有电感、电容、主振三极管、石英晶体振荡器1和100MHz石英晶体振荡器2等，上面为稳压电路、控温电路，振荡和控温电路板3固定安装在晶体振荡器管座上。

产品调试时，首先断开10MHz倍频后的100MHz注入信号，如图2，将A点位置断开，对100MHz石英晶体振荡器2校频，稳定后对10MHz石英晶体振荡器1校频，之后对10MHz振荡电路做频率温度稳定性测试，连接A点，接着对100MHz振荡电路做频率温度稳定性测试。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。