專利名稱：用于動中通及車載雷達的恒溫晶振的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種頻率基準，具體涉及ー種恒溫晶振。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代高性能復(fù)雜電子系統(tǒng)中離不開高性能的頻率基準，其穩(wěn)定性、準確度和可靠性直接決定全系統(tǒng)的可靠性和性能。以雷達為例，頻率源的穩(wěn)定度是決定現(xiàn)代高性能雷達性能的一個關(guān)鍵技木，影響雷達動目標顯示，多普勒測速，脈沖多普勒，脈沖壓縮，合成孔徑，導(dǎo)航定位性能。影響系統(tǒng)雜波抑制能力及距離和速度分辨率和成像質(zhì)量；對擴展頻譜通 訊系統(tǒng)而言，頻率源的性能主要影響碼相位的偏移及載波頻率的漂移嚴重時使系統(tǒng)性能下降，甚至不能工作。高精尖儀器、設(shè)備、武器中所需的高精度和高穩(wěn)定性的頻率基準主要采用原子鐘或恒溫晶振(OCXO)。原子鐘由于具備極高的準確度在衛(wèi)星等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)中占有不可替代的優(yōu)勢。但是由于其短期穩(wěn)定度低于恒溫晶振，而這是雷達、通信等領(lǐng)域很重要的參數(shù)；在體積、價格上與恒溫晶振相比也沒有優(yōu)勢。所以，在雷達和通信等行業(yè)，恒溫晶振獲得了普遍的應(yīng)用。恒溫晶振是目前頻率穩(wěn)定度和準確度最高的晶體振蕩器，在老化率、溫度穩(wěn)定性、長期穩(wěn)定度、短期穩(wěn)定度性能有著獨特的優(yōu)勢，因此常被作為精密時頻信號源廣泛應(yīng)用在各種精密電子設(shè)備中。但恒溫晶振的性能受環(huán)境溫度和沖擊振動影響較大。溫度是影響恒溫晶振性能的最重要因素之一，OCXO工作溫度范圍有限，很多廠家給出的范圍-20°C 70°C，而我國東北漠河最低氣溫會達到_54°C這對精密武器和設(shè)備的恒溫晶振提出了挑戰(zhàn)，有的雖然給出-40°C 85°C，不但成本増加，而且，溫度范圍越寬，相位噪聲性能會有所下降。工作溫度范圍的下限越低，振蕩器功耗越大，同時頻率溫度穩(wěn)定度越難實現(xiàn)，工作溫度范圍的上限越高，晶體拐點設(shè)置越高，晶體成本上升越多。目前恒溫晶振設(shè)計原理決定了開機后有較長預(yù)熱時間，在此期間武器不能正常エ作，尤其在低溫環(huán)境中。這個缺陷嚴重制約快速反應(yīng)能力。此外，沖擊和震動對OCXO的相位噪聲有嚴重影響，OCXO在長期振動或高低溫迅速變化下可靠性降低，除了可能產(chǎn)生物理損壞，振動或沖擊可在某些頻率下引起錯誤的動作。這些外部感應(yīng)的擾動會產(chǎn)生頻率跳動、増加噪聲份量以及間歇性振蕩器失效。但是動中通、車載雷達和軍用設(shè)備中沖擊和震動是不可避免的。因此，找到ー種既能拓展恒溫晶振工作溫度范圍，又能提高恒溫晶振耐沖擊和震動能力，又不便成本大幅増加的方案對增強武器和重要設(shè)備性能和可靠性有極大的應(yīng)用價值。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供ー種能增強恒溫晶振工作溫度范圍和增強抗沖擊和震動能力的用于動中通及車載雷達的恒溫晶振，主要解決了現(xiàn)有恒溫晶振在酷熱和嚴寒及環(huán)境溫度不斷變化和沖擊震動造成頻率穩(wěn)定度低、相位噪聲性能下降、開機預(yù)熱時間長等問題。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種用于動中通及車載雷達的恒溫晶振，包括晶振電路板、密封恒溫槽和減震單元，所述晶振電路板置于密封恒溫槽內(nèi)，所述減震単元用于緩沖和吸收晶振電路板在密封恒溫槽內(nèi)的震動；其特殊之處是，還包括精密溫控單元、恒溫裝置；所述精密溫控單元包括測溫探頭和精密溫控電路；所述恒溫裝置包括半導(dǎo)體制冷片和散熱片；所述半導(dǎo)體制冷片置于密封恒溫槽外表面或內(nèi)表面上，所述散熱片置于密封恒溫槽外表面上，所述測溫探頭置于晶振電路板上，所述測溫探頭與精密溫控電路電連接，所述精密溫控電路的輸出端與半導(dǎo)體制冷片電連接。上述恒溫裝置還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇置于散熱片上，所述精密溫控電路的輸出端與風(fēng)扇電連接。上述減震單元包括上減震片、下減震片以及至少ー個減震彈簧，所述下減震片固定于密封恒溫槽內(nèi)底面，所述晶振電路板置于上減震片和下減震片之間，所述減震彈簧置于上減震片和密封恒溫槽內(nèi)頂面之間。上述半導(dǎo)體制冷片和散熱片設(shè)置在密封恒溫槽的頂面；所述密封恒溫槽的的外側(cè)面涂覆絕熱材料。本實用新型的優(yōu)點是I、本實用新型半導(dǎo)體制冷片可在制熱和制冷間由程序按照需要自由轉(zhuǎn)換，半導(dǎo)體制冷方式溫度穩(wěn)定性可達到O. 1°C，而且本實用新型恒溫晶振在外界環(huán)境溫度為-65 150°C范圍內(nèi)均可可靠工作，不但大大增加了工作溫度范圍，而且可將溫度穩(wěn)定性提高ー個數(shù)量級。減少了外界環(huán)境變化引起的頻率不穩(wěn)，具有頻率穩(wěn)定度高的特點。2、半導(dǎo)體制冷(制熱)方式制熱制冷迅速，迅速使恒溫晶振達到工作點溫度，因此減小了恒溫晶振的開機預(yù)熱時間。3、本實用新型采用減震片和彈簧共同作用，減震效果好，減少了因外界沖擊和震動弓I起相位噪聲惡化及可靠性降低的的影響。4、不管外界環(huán)境溫度怎樣，也不管電路板周圍其他元件發(fā)熱引起的溫升多少，恒溫晶振始終工作于穩(wěn)定的溫度下，此溫度可優(yōu)化到恒溫晶振的最佳工作點上，可使晶振老化延緩，使用壽命長，且提高了整個電子系統(tǒng)可靠性。5、本實用新型密封恒溫槽為密閉結(jié)構(gòu)，具有防潮、保溫、抗電磁干擾的特點，減小了外界不利因素影響。6、相比單純提高恒溫晶振本身控溫精度來說，本實用新型恒溫措施成本低。
圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1-下減震片，2-上減震片，3-半導(dǎo)體制冷片，4-散熱片，5-風(fēng)扇，6-減震彈簧，7-密封恒溫槽，8-測溫探頭，9-精密溫控電路，10-固定螺釘，11-晶振電路板。
具體實施方式
[0025]本實用新型用于動中通及車載雷達的恒溫晶振，包括晶振電路板、密封恒溫槽、精密溫控単元、恒溫裝置和減震單元，晶振電路板置于密封恒溫槽內(nèi)，密封恒溫槽由導(dǎo)熱良好及防電磁干擾的金屬材料制成；減震單元用于緩沖和吸收晶振電路板在密封恒溫槽內(nèi)的震動；精密溫控單元包括測溫探頭和精密溫控電路；恒溫裝置包括半導(dǎo)體制冷片、散熱片和風(fēng)扇；半導(dǎo)體制冷片，也叫熱電制冷片，置于密封恒溫槽外表面或內(nèi)表面上，更合理的布局是制冷片和散熱片設(shè)置在密封恒溫槽的頂面；密封恒溫槽的的外側(cè)面涂覆絕熱材料如Fiberfrax QF-180 。散熱片置于密封恒溫槽外表面上，風(fēng)扇置于散熱片上，測溫探頭置于晶振電路板上，測溫探頭與精密溫控電路電連接，精密溫控電路的輸出端與半導(dǎo)體制冷片及風(fēng)扇電連接。減震單元包括上減震片、下減震片以及至少ー個減震彈簧，下減震片固定于密封恒溫槽內(nèi)底面，晶振電路板置于上減震片和下減震片之間，減震彈簧置于上減震片和密封恒溫槽內(nèi)頂面之間，彈簧上端焊接于外殼上蓋板。本實用新型的工作原理利用熱電制熱(冷)系統(tǒng)熱慣性小可快速制熱(制冷)，及可精密保持恒溫，工作溫度范圍寬，無機械噪聲，對電源要求小，可長期可靠工作的特點，設(shè)計精密恒溫裝置，把恒溫晶振至于恒溫裝置中，減少外界環(huán)境溫度變化對恒溫晶振頻率的影響。同吋，設(shè)計減震裝置緩沖外界沖擊和震動對恒溫晶振的影響。從而達到提高恒溫晶振頻率穩(wěn)定性和可靠性的目的。
權(quán)利要求1.一種用于動中通及車載雷達的恒溫晶振，包括晶振電路板、密封恒溫槽和減震単元，所述晶振電路板置于密封恒溫槽內(nèi)，所述減震単元用于緩沖和吸收晶振電路板在密封恒溫槽內(nèi)的震動；其特征在于還包括精密溫控單元、恒溫裝置；所述精密溫控單元包括測溫探頭和精密溫控電路；所述恒溫裝置包括半導(dǎo)體制冷片和散熱片；所述半導(dǎo)體制冷片置于密封恒溫槽外表面或內(nèi)表面上，所述散熱片置于密封恒溫槽外表面上，所述測溫探頭置于晶振電路板上，所述測溫探頭與精密溫控電路電連接，所述精密溫控電路的輸出端與半導(dǎo)體制冷片電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于動中通及車載雷達的恒溫晶振，其特征在于所述恒溫裝置還包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇置于散熱片上，所述精密溫控電路的輸出端與風(fēng)扇電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于動中通及車載雷達的恒溫晶振，其特征在于所述減震單元包括上減震片、下減震片以及至少ー個減震彈簧，所述下減震片固定于密封恒溫槽內(nèi)底面，所述晶振電路板置于上減震片和下減震片之間，所述減震彈簧置于上減震片和密封恒溫槽內(nèi)頂面之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于動中通及車載雷達的恒溫晶振，其特征在于所述半導(dǎo)體制冷片和散熱片設(shè)置在密封恒溫槽的頂面；所述密封恒溫槽的的外側(cè)面涂覆絕熱材料。
專利摘要本實用新型涉及一種用于動中通及車載雷達的恒溫晶振，包括晶振電路板、密封恒溫槽、精密溫控單元、恒溫裝置和減震單元，精密溫控單元包括測溫探頭和精密溫控電路；恒溫裝置包括半導(dǎo)體制冷片和散熱片；半導(dǎo)體制冷片置于密封恒溫槽外表面或內(nèi)表面上，散熱片置于密封恒溫槽外表面上，測溫探頭置于晶振電路板上，測溫探頭與精密溫控電路電連接，精密溫控電路的輸出端與半導(dǎo)體制冷片電連接，本實用新型解決了現(xiàn)有恒溫晶振在酷熱和嚴寒及環(huán)境溫度不斷變化和沖擊震動造成頻率穩(wěn)定度低、相位噪聲性能下降、開機預(yù)熱時間長等問題，能增強恒溫晶振工作溫度范圍和增強抗沖擊和震動能力。
文檔編號H03H9/09GK202475375SQ20122005458
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者劉清洪, 吳曉堂, 肖增剛, 裴阿平, 高星 申請人:西安雷通科技有限責任公司