基于动态天线的抗振晶振的制作方法

1.本实用型涉及晶振技术领域，特别是基于动态天线的抗振晶振。


背景技术：

2.频综组件，又叫频率综合器、频率源，他的主要功能是产生电子系统需要的各种形式的频率信号，比如产生单一频点连续波、跳频信号、步进频率信号、线性调频信号、非线性调频信号、iq调制信号等各种各样电子系统所需要的信号形式。频率综合器主要由晶振、鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和分频器等组成。
3.在频综组件上，晶振直接安装在动态天线上，因此，在天线工作时会带来剧烈振动，这些晶振在剧烈的振动中，会使相位噪声急剧恶化。常规的减振处理会使晶振在频率偏移1khz 处的相位噪声恶化15～20dbc。
4.因此，为解决上述问题，现设计一种基于动态天线的抗振晶振，能降低系统振动引起的晶振相位噪声，使晶振在频率偏移1khz处相位噪声只恶化7～10dbc。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于动态天线的抗振晶振，采用减震结构，降低晶振在动态天线剧烈的振动时相位噪声的恶化，使得晶振在频率偏移1khz 处相位噪声只恶化7～10dbc。
6.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
7.基于动态天线的抗振晶振，包括晶振；
8.所述晶振通过气凝胶嵌入金属腔体内，且晶振的四周和底部均通过气凝胶与金属腔体内部相隔开；
9.所述金属腔体的上表面安装有印制电路板，印制电路板中部设有能露出晶振上表面的孔洞，印制电路板上表面设有多个pcb焊盘。气凝胶将晶振整体与金属腔体隔开，从而利用气凝胶良好的抗振性能，减小由于系统振动导致晶振相位噪声恶化。
10.进一步地，所述的晶振上表面设有输出引脚针，输出引脚针上套设有除去芯线后的稳相电缆外层，稳相电缆外层的底部焊接在晶振的上表面，输出引脚针顶端穿出稳相电缆外层顶部。
11.进一步地，所述的输出引脚针顶端通过经弯曲塑型后的弧形电缆与相应的pcb焊盘相连接，稳相电缆外层的顶部表皮与相邻的弧形电缆端部表皮相焊接。
12.进一步地，所述的晶振上还设有四个晶振引脚，晶振引脚分别通过螺旋漆包线与对应的 pcb焊盘相连接；
13.所述螺旋漆包线的一端围绕晶振引脚多圈后形成螺旋结构，螺旋漆包线的另一端与对应的pcb焊盘相焊接。弧形电缆、螺旋漆包线的缓冲作用和对振动的吸收作用，能减少导线振动传递到晶振上，从而降低系统振动时晶振相位噪声恶化。
14.进一步地，所述的晶振与气凝胶之间，气凝胶与金属腔体之间均通过硅胶粘剂粘
6的一端围绕晶振引脚多圈后形成螺旋结构，螺旋漆包线6的另一端便与对应的pcb焊盘相焊接，从而导线传导过来的振动能量，会被螺旋形式结构全部吸收掉，从而提升晶振1的抗振性能，进而进一步使晶振相位噪声恶化程度最小化。现有的抗振晶振成本较高，大约需要 1万元，普通恒温晶振只需要3000元，从而采用本方案制作的晶振，可在不使用专用的抗振晶振情况下，也具有良好的减振效果，进而大大降低成本。
27.本方案中，优选的，气凝胶4采用panf气凝胶。
28.本方案中，稳相电缆外层7从里层到外层依次包括绝缘层、聚酰亚胺铝塑带绕包层、镀银铜丝编织层、护套层。
29.本方案的一种具体实施方案：
30.首先，在金属腔体3钟挖一个方形的槽50mm
×
50mm
×
28mm，然后将气凝胶4也切割成50mm
×
50mm
×
28mm刚好能放入金属腔体3槽中，然后将气凝胶4中间挖一个约26mm
ꢀ×
26mm
×
12mm的方形的槽刚好可以放入晶振1(zdc-b-j-120m000-bjsn)，气凝胶4边缘都刷上硅胶粘剂，确保气凝胶4能牢靠的粘在金属腔体3上，然后再将晶振1表面刷上硅胶粘胶，放入气凝胶4中心，晶振1的晶振引脚一面朝上如图1、图2所示，并使晶振1能牢固的粘在气凝胶4上，气凝胶4上表面、晶振1上表面、金属腔体3上表面三个面尽量齐平，晶振1各晶振引脚留10mm长度，制作印制电路板5的时候，在晶振1和气凝胶4处，于印制电路板5上挖一个约45mm
×
45mm的孔，将晶振引脚都露出来。
31.然后，取3根φ0.2mm长度约30mm的螺旋漆包线6，两端去漆约2mm，用勾焊方式将螺旋漆包线6一端焊接到晶振引脚上，并且漆包线围绕引脚绕3～5圈，如图2所示，绕线线径约φ3mm；然后在将螺旋漆包线6另一端焊接到对应的pcb的焊盘上。
32.再然后，先剪一节约10mm的将稳相电缆，将稳相电缆的芯线取出，得到稳相电缆外层 7，再将稳相电缆外层7插入晶振1的频率输出针脚2上，然后用φ1.2弧形电缆10将输出引脚针2和对应的pcb焊盘焊接起来，φ1.2弧形电缆10的表皮与稳相电缆外层7的表皮焊接在一起，φ1.2弧形电缆10的线芯与输出引脚针2的线芯需要焊接在一起。
33.最后，即可将得到的产品安装到天线上，进行整机测试：在频率偏移1khz处、10khz 处、100khz处、1mhz处、10mhz处分别进行一次静态时晶振相位噪声测试，和一次动态时晶振相位噪声测试：
34.在天线静止时晶振相位噪声测试数据如表1所示：
35.表1.静态时晶振相位噪声测试数据
[0036][0037]
在天线动态时晶振相位噪声测试数据如表2所示：
[0038]
表2.动态时晶振相位噪声测试数据
[0039][0040]
将表1、表2数据进行比较，在频率偏离中心频率1khz处的相位噪声恶化为6.12dbc，小于10dbc。
[0041]
在本行业标准中，均以偏离中心频率1khz处的相位噪声为判断晶振相位噪声的标准，其系统中偏离中心频率100khz～10mhz处的相位噪声，受晶振影响较小，一般受系统的热噪声和电源噪声影响较大。


技术特征：
1.基于动态天线的抗振晶振，其特征在于：包括晶振(1)；所述晶振(1)通过气凝胶(4)嵌入金属腔体(3)内，且晶振(1)的四周和底部均通过气凝胶(4)与金属腔体(3)内部相隔开；所述金属腔体(3)的上表面安装有印制电路板(5)，印制电路板(5)中部设有能露出晶振(1)上表面的孔洞，印制电路板(5)上表面设有多个pcb焊盘。2.根据权利要求1所述的基于动态天线的抗振晶振，其特征在于：所述的晶振(1)上表面设有输出引脚针(2)，输出引脚针(2)上套设有除去芯线后的稳相电缆外层(7)，稳相电缆外层(7)的底部焊接在晶振(1)的上表面，输出引脚针(2)顶端穿出稳相电缆外层(7)顶部。3.根据权利要求2所述的基于动态天线的抗振晶振，其特征在于：所述的输出引脚针(2)顶端通过经弯曲塑型后的弧形电缆(10)与相应的pcb焊盘相连接，稳相电缆外层(7)的顶部表皮与相邻的弧形电缆(10)端部表皮相焊接。4.根据权利要求1或2或3所述的基于动态天线的抗振晶振，其特征在于：所述的晶振(1)上还设有四个晶振引脚，晶振引脚分别通过螺旋漆包线(6)与对应的pcb焊盘相连接；所述螺旋漆包线(6)的一端围绕晶振引脚多圈后形成螺旋结构，螺旋漆包线(6)的另一端与对应的pcb焊盘相焊接。5.根据权利要求4所述的基于动态天线的抗振晶振，其特征在于：所述的晶振(1)与气凝胶(4)之间，气凝胶(4)与金属腔体(3)之间均通过硅胶粘剂粘结。6.根据权利要求5所述的基于动态天线的抗振晶振，其特征在于：所述的四个晶振引脚包括接地引脚针(801)、频率调节电压输入引脚针(802)、悬空引脚针(803)、电源引脚针(804)。7.根据权利要求3所述的基于动态天线的抗振晶振，其特征在于：所述的稳相电缆外层(7)从里层到外层依次包括绝缘层、聚酰亚胺铝塑带绕包层、镀银铜丝编织层、护套层。

技术总结
本实用新型涉及晶振技术领域，公开了一种基于动态天线的抗振晶振，包括晶振；所述晶振通过气凝胶嵌入金属腔体内，且晶振的四周和底部均通过气凝胶与金属腔体内部相隔开；所述金属腔体的上表面安装有印制电路板，印制电路板中部设有能露出晶振上表面的孔洞，印制电路板上表面设有多个PCB焊盘。本实用新型的有益效果是：能将系统振动导致晶振相位噪声恶化程度减小，使晶振性能更佳。使晶振性能更佳。使晶振性能更佳。


技术研发人员：余波 钟剑 赵学刚 钟税波 张森林 刁鹏
受保护的技术使用者：成都锦江电子系统工程有限公司
技术研发日：2021.11.02
技术公布日：2022/9/1