一种高稳定低噪声双路输出信号源及系统技术方案

本说明书涉及频率控制技术领域，公开了一种高稳定低噪声双路输出信号源及系统，用以解决现有的信号源的稳定度不足、噪声水平较高、频谱特性不足、双路信号隔离度低的问题。所述信号源包括：电源电路为高稳晶振源和隔离放大器提供电能；高稳晶振源用于提供稳定的振荡信号；信号产生电路结合晶体谐振器生成稳定的振荡信号；稳定电路保持设置有晶体谐振器的恒温结构的温度恒定，确保晶体谐振器稳定，隔离放大器用于基于稳定的振荡信号进行功率分配并进行隔离放大和滤波生成第一输出信号和第二输出信号。本发明专利技术高稳低噪声双路输出信号源具有频率稳定度高、相位噪声低、双路信号隔离度好、体积小等优点，接口简单，易于安装，使用方便。便。便。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定低噪声双路输出信号源及系统


[0001]本文件涉及频率控制
，尤其涉及一种高稳定低噪声双路输出信号源及系统。

技术介绍

[0002]信号源也叫信号发生器，是一种能够提供特定频率、波形以及输出功率的设备。晶体振荡器，特别是高稳晶振，由于输出信号具有良好的长、短期稳定度，广泛应用各种精密电子仪器和设备中。随着导航、制导、雷达、通信、遥测和深空探测等领域不断朝着更高灵敏度、更高准确度的方向发展，具有优异稳定度和老化率指标的高稳晶体振荡器将有更为广泛的需求，可为简化系统组成、减轻整机重量、提高武器装备的寿命和可靠性提供重要保障。现有的信号源仍存在无法同时满足稳定性指标、噪声水平和双路输出信号之间隔离度不足的问题。

技术实现思路

[0003]本说明书提供了一种高稳定低噪声双路输出信号源，用以解决现有的信号源的稳定度不足、噪声水平较高、频谱特性不足、双路信号隔离度低的问题。所述信号源包括：
[0004]电源电路1、高稳晶振源2、隔离放大器3、第一输出电路4和第二输出电路5；
[0005]电源电路1为所述高稳晶振源2和隔离放大器3提供电能；
[0006]所述高稳晶振源2用于提供稳定的振荡信号；所述高稳晶振源2包括电源处理电路201、信号产生电路202和稳定电路203；所述信号产生电路202结合晶体谐振器生成稳定的振荡信号；所述稳定电路203保持设置有晶体谐振器的恒温结构的温度恒定，确保晶体谐振器稳定；
[0007]所述隔离放大器3用于基于所述稳定的振荡信号进行功率分配并进行隔离放大和滤波生成第一输出信号和第二输出信号；
[0008]所述第一输出电路4和第二输出电路5分别用于输出第一输出信号和第二输出信号。
[0009]在一些优选的实施方式中，所述电源处理电路201，用于对所述电能进行稳压滤波，获得稳定电源信号。
[0010]在一些优选的实施方式中，所述稳定电路203，包括控温电路2031、功率管2032和恒温槽2033；
[0011]所述控温电路2031，用于根据恒温槽2033的温度生成控制电压；
[0012]所述功率管2032，基于所述控制电压生成加热电流；
[0013]所述恒温槽2033，用于存放晶体谐振器，并基于加热电流产生热量保持晶体谐振器环境温度恒定；
[0014]恒温槽内的晶体谐振器在温度恒定条件下稳定工作。
[0015]在一些优选的实施方式中，所述晶体谐振器，采用10MHz高Q值SC切泛音晶体谐振
器实现。
[0016]在一些优选的实施方式中，所述信号产生电路202，包括振荡电路2021和放大电路2022；
[0017]所述振荡电路2021，用于结合晶体谐振器产生低噪声振荡信号；
[0018]所述放大电路2022，用于将所述低噪声振荡信号放大，输出稳定的振荡信号。
[0019]在一些优选的实施方式中，所述隔离放大器3，包括匹配电路301、功率分配电路302、第一隔离放大电路303、第二隔离放大电路304、第一LC滤波305和第二LC滤波306；
[0020]所述匹配电路301，由隔直电容和π型电阻网络构成，用于对所述稳定的振荡信号进行功率调整和阻抗匹配，生成待分配频率信号；
[0021]所述功率分配电路302，由一个三端无源网络构成，用于将所述待分配频率信号分为第一分配信号和第二分配信号；所述第一分配信号和第二分配信号具有相同的特性并隔离度大于预设的阈值；
[0022]第一隔离放大电路303和第二隔离放大电路304，均为由双极性晶体管组合构成的有源隔离放大器，分别用于将第一分配信号和第二分配信号进行功率放大，并增加第一分配信号和第二分配信号之间的隔离度，生成第一隔离放大信号和第二隔离放大信号；
[0023]所述第一LC滤波电路305和第二LC滤波电路306，均为由电感电容组成的无源LC滤波器，用于对所述第一隔离放大信号和第二隔离放大信号滤除谐波分量和改善频谱质量，输出第一输出信号和第二输出信号。
[0024]在一些优选的实施方式中，所述信号源还包括信号源机箱；
[0025]所述信号源机箱包括金属结构6、高稳晶振7、隔离放大板8、输入输出SMA接头9、第一穿芯电容10、第二穿芯电容11和安装柱12；
[0026]所述金属结构6为空心长方体外壳；
[0027]所述隔离放大板8与金属结构6顶面平行，并固定于金属结构6内的中部；
[0028]所述高稳晶振7固定于隔离放大板8上；
[0029]第一输出电路4和第二输出电路5分别输出第一输出信号和第二输出信号，并通过同轴电缆将信号连接到输出SMA接头9输出；
[0030]电源电路1通过第一穿芯电容10为信号源机箱的内部组件供电，热敏电阻贴装在高稳晶振7侧面用于内部温度监测，温度信号通过第二穿芯电容11引出；
[0031]所述安装柱12为设置于金属结构6相对的两个侧面，且具有内部螺纹；
[0032]所述输入输出SMA接头9、第一穿芯电容10第二穿芯电容11均设置于金属结构6的同一侧面。
[0033]本专利技术的第二方面，提出一种高稳定低噪声双路输出信号源系统，所述系统包括：
[0034]供能模块，配置为通过电源电路1提供电能；
[0035]信号产生模块，配置为信号产生电路202结合晶体谐振器生成稳定的振荡信号；稳定电路203保持设置有晶体谐振器的恒温结构的温度恒定，确保晶体谐振器稳定；
[0036]隔离放大模块，配置为隔离放大器3基于所述稳定的振荡信号进行功率分配并进行隔离放大和滤波生成第一输出信号和第二输出信号；
[0037]信号输出模块，配置为第一输出电路4和第二输出电路5分别输出第一输出信号和第二输出信号。
[0038]在一些优选的实施方式中，所述稳定电路203，包括控温电路2031、功率管2032和恒温槽2033；
[0039]所述控温电路2031，用于根据恒温槽2033的温度生成控制电压；
[0040]所述功率管2032，基于所述控制电压生成加热电流；
[0041]所述恒温槽2033，用于存放晶体谐振器，并基于加热电流产生热量保持晶体谐振器环境温度恒定；
[0042]恒温槽内的晶体谐振器在温度恒定条件下稳定工作。
[0043]在一些优选的实施方式中，所述信号产生电路202，包括振荡电路2021和放大电路2022；
[0044]所述振荡电路2021，用于结合晶体谐振器产生低噪声振荡信号；
[0045]所述放大电路2022，用于将所述低噪声振荡信号放大，输出稳定的振荡信号。
[0046]本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0047]本专利技术通过电路与结构的综合考量，实现了双路10MHz频率信号，输出功率7dBm～8dBm，相位噪声优于
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115dBc/Hz@1Hz，短期频率稳定度优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定低噪声双路输出信号源，其特征在于，所述信号源包括：电源电路(1)、高稳晶振源(2)、隔离放大器(3)、第一输出电路(4)和第二输出电路(5)；电源电路(1)为所述高稳晶振源(2)和隔离放大器(3)提供电能；所述高稳晶振源(2)用于提供稳定的振荡信号；所述高稳晶振源(2)包括电源处理电路(201)、信号产生电路(202)和稳定电路(203)；所述信号产生电路(202)结合晶体谐振器生成稳定的振荡信号；所述稳定电路(203)保持设置有晶体谐振器的恒温结构的温度恒定，确保晶体谐振器稳定工作；所述隔离放大器(3)用于基于所述稳定的振荡信号进行功率分配并进行隔离放大和滤波生成第一输出信号和第二输出信号；所述第一输出电路(4)和第二输出电路(5)分别用于输出第一输出信号和第二输出信号。2.根据权利要求1所述的高稳定低噪声双路输出信号源，其特征在于，所述电源处理电路(201)，用于对所述电能进行稳压滤波，获得稳定电源信号。3.根据权利要求1所述的高稳定低噪声双路输出信号源，其特征在于，所述稳定电路(203)，包括控温电路(2031)、功率管(2032)和恒温槽(2033)；所述控温电路(2031)，用于根据恒温槽(2033)的温度生成控制电压；所述功率管(2032)，基于所述控制电压生成加热电流；所述恒温槽(2033)，用于存放晶体谐振器，并基于加热电流产生热量保持晶体谐振器环境温度恒定；恒温槽内的晶体谐振器在温度恒定条件下稳定工作。4.根据权利要求3所述的高稳定低噪声双路输出信号源，其特征在于，所述晶体谐振器，采用10MHz高Q值SC切泛音晶体谐振器实现。5.根据权利要求1所述的高稳定低噪声双路输出信号源，其特征在于，所述信号产生电路(202)，包括振荡电路(2021)和放大电路(2022)；所述振荡电路(2021)，用于结合晶体谐振器产生低噪声振荡信号；所述放大电路(2022)，用于将所述低噪声振荡信号放大，输出稳定的振荡信号。6.根据权利要求1所述的高稳定低噪声双路输出信号源，其特征在于，所述隔离放大器(3)，包括匹配电路(301)、功率分配电路(302)、第一隔离放大电路(303)、第二隔离放大电路(304)、第一LC滤波(305)和第二LC滤波(306)；所述匹配电路(301)，由隔直电容和π型电阻网络构成，用于对所述稳定的振荡信号进行功率调整和阻抗匹配，生成待分配频率信号；所述功率分配电路(302)，由一个三端无源网络构成，用于将所述待分配频率信号分为第一分配信号和第二分配信号；所述第一分配信号和第二分配信号具有相同的特性并隔离度大于预设的阈值；第一隔离放大电路(303)和第二隔离放大电路(304)，均为由双极性晶体管组合构成的有源隔离放大器，分别用于将第一分配信号和第二分配信号进行功率放大，并增加第一分配...

【专利技术属性】
技术研发人员：王巨，于德江，陈金和，郄莉，苏霞，李宁，赵玲，
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：