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新型标准晶体振荡器高效推动了低相噪性能的进程
新型标准晶体振荡器高效推动了低相噪性能的进程
人们在探索压电元件的历史长河中,走过了许多弯路和错误方向才有了今日的规模,目前整个石英晶体和石英晶体振荡器市场已经趋向饱和状态,正在稳定的发展当中.虽然对于晶振性能和功能的研发,还没有达到顶峰的状态,但是晶体振荡器的制造技术已经是非常高的水平了,Wenzel晶振这个品牌的推动起到较大的作用,为什么这么说呢?看完本文内容你就知道了,关键词金洛鑫电子官网,每天带你了解一些晶振业界的小知识.
在过去的二十年中,电信,雷达系统和仪器的巨大改进已使相位噪声规范从近乎模糊变为极为重要.石英晶体参考振荡器尤其重要,因为振荡器噪声通常会限制通信系统的信道容量,降低雷达和计时仪器的分辨率,使合成器宽裙边并限制频谱分析仪的分辨率.Wenzel晶振已开发出新型的低噪声振荡器,其相位噪声得到了显着改善.除了一系列分量VHF振荡器外,还提供了一种高稳定度频率标准,该标准采用了锁相功能,以实现出色的噪声和长期稳定性.图1显示了三个100MHz振荡器的相位噪声性能.
Wenzel Associates的新参考标准提供了极低的相位噪声性能,近距离噪声的劣化和老化.通过在特殊设计的低噪声电路中使用低晶体耗散(1mw),可以实现-180dBc/Hz噪声基底与-77dBc/Hz闪烁频率水平的非凡组合.小心注意电压调节器噪声和烤箱电流噪声,这是两种性能下降的常见原因.晶振的输出电平设置为1VRMS,因此地板的边带噪声约为1.4纳伏/?Hz,或与120欧姆电阻器产生的噪声相当.充分利用如此低的噪声水平对系统工程师提出了重大挑战.
500-03475型低相位噪声频率标准在锁相配置中将这种新型VHF振荡器与类似改进的5MHz参考相结合.图2显示了标准的各种输出频率的相位噪声.5MHz振荡器的噪声远离载波下降到-150dBc/Hz以下10Hz,并继续下降到-180dBc/Hz的基底.内部锁相环的带宽设置为约300Hz,其中100MHz振荡器开始执行倍频的5MHz参考.
图1.通过NIST测量的三个振荡器的相位噪声.
图2.500-03475频率标准的相位噪声性能.
图3.1GHz低噪声VCO与倍频100MHz振荡器的比较.
线路变压器,除了可减少10小时可充电电池外,还可减少线路相关的噪声.其他功能包括输出电平和电池状态的数字监控以及调谐和老化率的数字控制.
高性能应用具有显着改善的相位噪声的石英振荡器可以增强系统的多样性.微波系统特别容易受到参考振荡器相位噪声的影响,因为倍频过程会通过乘数的平方增加边带中的功率.锁相环或滤波器通常用于清理相乘的参考.低于基准振荡器的噪声层.如果参考噪声本底为-180dB/cat/100MHz,则理想的x10倍频器将在1GHz处显示-160dBc的底噪,可与许多微波源的底噪相媲美.即使在乘以10GHz之后,仍会产生-140dB/cfloor的信号,低于大多数VCO的闪烁噪声,直至几MHz.
在某些应用中,可以通过简单的滤波器来替换VCO,以去除次谐波,而不会产生任何相位噪声损失.图3将乘法后的新振荡器的噪声与工作在1GHz的”超低噪声”腔振荡器进行了比较.低闪烁和低噪声本底的结合提高了用于给定调制方案的数字通信系统的误码率,因为BER随着相噪曲线下的面积增加而增加.这种小的集成噪声或相位抖动同样提高了雷达的分辨率和检测概率,并提高了测距设备的精度.
使用低噪声合成本地振荡器的现代频谱分析仪已得到充分改进,可以直接观察到相当好的信号源的边带噪声.更高的性能指标将比本地振荡器的噪声更低,从而使更小的测量带宽可用于直接测量除最佳信号源以外的所有信号源.这些新的振荡器中的电子器件开始接近理论极限,因此未来的改进将集中在石英晶体上,并降低了闪烁频率水平.当然,温度稳定性,老化和其他关键参数的改进将继续受到关注.
新型标准晶体振荡器高效推动了低相噪性能的进程
