一种蓝宝石频率源制造技术

本发明专利技术公开了一种蓝宝石频率源。该蓝宝石频率源包括：制冷装置、起振/输出装置、微波发生装置和移动装置；所述制冷装置分别与所述起振/输出装置和所述微波发生装置连接；所述起振/输出装置与所述微波发生装置连接；所述移动装置套设在所述微波发生装置上。该蓝宝石频率源，通过采用制冷装置、起振/输出装置、微波发生装置和移动装置，使整体结构得到简化的同时，能够降低频率源的生产成本。并且，采用移动装置，进一步能够解决现有技术中频率源不可移动的技术问题。动的技术问题。动的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石频率源


[0001]本专利技术涉及电子设备
，特别是涉及一种蓝宝石频率源。

技术介绍

[0002]低相噪、高稳定度的微波频率源被广泛的应用于雷达、通信、航空航天、 计量及基础物理研究等领域。目前，获得微波源的传统方式主要有两种：一种 是通过标准晶振(5MHz或10MHz)倍频的方式获得。另一种是通过设计介质 振荡器(DRO)的谐振频率后配合外围电路获得。
[0003]和上述两种传统方式相比，低温蓝宝石微波频率源具有极低的相位噪声 (在X波段<
‑
160dBc/Hz@10kHz)和优异的短期稳定度(<1E
‑
15@1s)，其指标 远非传统微波源所能达到。其工作的主要原理是：利用蓝宝石在低温时的低损 耗正切值，形成高Q值的微波，采用正激励的方式使高Q值的微波腔选择的 频率形成振荡；在外围电路进行该微波频率的相位控制和幅度控制，使整机形 成稳定的微波信号输出。Chirstophe等人采用低温蓝宝石的方式获得了 5E
‑
16@1s的稳定度，
‑
100dBc/Hz@1Hz的优秀指标，具体请参见文献
ꢀ“
Characterization of the Individual Short
‑
Term Frequency Stability of CryogenicSapphire Oscillators at the 10
‑
16 Level，IEEE TRANSACTIONS ONULTRASONICS,FERROELECTRICS,AND FREQUENCY CONTROL,VOL. 63,NO.6,JUNE 2016”。John等人利用低温蓝宝石的方式获得了1E
‑
15τ
‑
1/2(1s ＜τ＜10s),1Hz相噪
‑
97.5dBc/Hz的指标，具体请参见文献“Ultra
‑
low vibrationpulse
‑
tube cryocooler stabilized cryogenic sapphire oscillator with 10
‑
16 fractionalfrequency stability，IEEE TRANS.ON MICROWAVE THEORY ANDTECHNIQUES,VOL.10,NO.1,DECEMBER 2010”。上述技术方案为世界低温 蓝宝石微波源的代表，其中用于维持蓝宝石工作温度的低温装置采用脉管氦气 制冷机，对氦气进行液化，为了保证微波腔与氦气的隔离还需要附加的真空室 将微波腔进行封闭。其最大的优点是振动小、体积小，但整机价格昂贵。中国 国内曾采用G
‑
M氦制冷机实现了低温蓝宝石微波源，在其方案中，由制冷机 产生的液氦进入液氦池形成低温区，整个低温系统腔体内，冷屏为片状并沿竖 直方向分布，温度以自然梯度方式分布，其存在漏热较大、控温精度低、整机 体积大(约3
‑
4立方米)、无法移动等缺点。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种蓝宝石频率源。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种蓝宝石频率源，包括：制冷装置、起振/输出装置、微波发生装置和 移动装置；
[0007]所述制冷装置分别与所述起振/输出装置和所述微波发生装置连接；所述 起振/输出装置与所述微波发生装置连接；所述移动装置套设在所述微波发生 装置上；
[0008]所述制冷装置用于为所述微波发生装置提供低温环境；所述微波发生装置 用于产生震荡信号；所述起振/输出装置用于为所述微波发生装置提供起振源 信号，并用于输
出频率源；
[0009]所述移动装置用于带动所述蓝宝石频率源进行移动。
[0010]优选地，所述制冷装置包括：制冷机、温度控制器、温度传感器组和氦气 腔；
[0011]所述制冷机和所述温度传感器组均与所述温度控制器电连接；所述制冷机 通过制冷管道与所述氦气腔连接。
[0012]优选地，所述微波发生装置包括：微波腔、传冷组件、一级冷屏和二级冷 屏；
[0013]所述微波腔通过所述传冷组件与所述氦气腔机械连接；所述二级冷屏包裹 所述微波腔和所述传冷组件；所述一级冷屏和所述二级冷屏构成真空腔。
[0014]优选地，所述温度传感器组包括第一温度传感器和第二温度传感器；
[0015]所述第一温度传感器设置在所述微波腔上，并置于所述二级冷屏中；所述 第二温度传感器设置在所述氦气腔上，并置于所述真空腔中；所述第一温度传 感器和所述第二温度传感器均与所述温度控制器电连接。
[0016]优选地，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均为铑铁温度传感 器。
[0017]优选地，所述微波发生装置还包括：真空罩；
[0018]所述真空罩罩设在所述真空腔外侧；所述真空罩与所述制冷机通过橡胶波 纹管固定连接。
[0019]优选地，所述移动装置包括：减震组件、移动组件和真空罩支架；
[0020]所述减震组件通过伸缩杆固定在所述真空罩支架底部；所述移动组件固定 在所述真空罩支架底部；所述真空罩支架顶部与所述真空罩固定连接。
[0021]优选地，所述减震组件包括多个第一减震器；所述移动组件包括多个万向 轮。
[0022]优选地，所述制冷装置包括：制冷机支架和第二减震器；
[0023]所述制冷机支架的顶部与所述制冷机固定连接；所述制冷机支架的底部与 所述第二减震器固定连接。
[0024]优选地，所述起振/输出装置包括：隔离器、滤波器、定向耦合器、手动 移相器和低相位噪声放大器；
[0025]所述隔离器的信号输出端与所述滤波器的信号输入端电连接；所述隔离器 的信号输入端与所述微波腔电连接；所述滤波器的信号输出端与所述定向耦合 器的信号输入端电连接；所述定向耦合器的第一信号输出端与所述手动移相器 的信号输入端电连接；所述手动移相器的信号输出端与所述低相位噪声放大器 的信号输入端电连接；所述低相位噪声放大器的的信号输出端与所述微波腔电 连接所述定向耦合器的第二信号输出端为蓝宝石频率源发射端。
[0026]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0027]本专利技术提供的蓝宝石频率源，通过采用制冷装置、起振/输出装置、微波 发生装置和移动装置，使整体结构得到简化的同时，能够降低频率源的生产成 本。并且，采用移动装置，进一步能够解决现有技术中频率源不可移动的技术 问题。
[0028]以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申 请。
附图说明
[0029]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明 和附
图并不构成对实施例的限定，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石频率源，其特征在于，包括：制冷装置、起振/输出装置、微波发生装置和移动装置；所述制冷装置分别与所述起振/输出装置和所述微波发生装置连接；所述起振/输出装置与所述微波发生装置连接；所述移动装置套设在所述微波发生装置上；所述制冷装置用于为所述微波发生装置提供低温环境；所述微波发生装置用于产生震荡信号；所述起振/输出装置用于为所述微波发生装置提供起振源信号，并用于输出频率源；所述移动装置用于带动所述蓝宝石频率源进行移动。2.根据权利要求1所述的蓝宝石频率源，其特征在于，所述制冷装置包括：制冷机、温度控制器、温度传感器组和氦气腔；所述制冷机和所述温度传感器组均与所述温度控制器电连接；所述制冷机通过制冷管道与所述氦气腔连接。3.根据权利要求2所述的蓝宝石频率源，其特征在于，所述微波发生装置包括：微波腔、传冷组件、一级冷屏和二级冷屏；所述微波腔通过所述传冷组件与所述氦气腔机械连接；所述二级冷屏包裹所述微波腔和所述传冷组件；所述一级冷屏和所述二级冷屏构成真空腔。4.根据权利要求3所述的蓝宝石频率源，其特征在于，所述温度传感器组包括第一温度传感器和第二温度传感器；所述第一温度传感器设置在所述微波腔上，并置于所述二级冷屏中；所述第二温度传感器设置在所述氦气腔上，并置于所述真空腔中；所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述温度控制器电连接。5.根据权利要求4所述的蓝宝石频率源，其特征在于，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玺，黄凯，陈海波，刘硕，王亮，高连山，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：