高穩(wěn)恒溫石英晶體振蕩器（簡(jiǎn)稱OCXO）是一種非常重要的頻率源。由于它具有穩(wěn)定度高、老化特性好等優(yōu)點(diǎn),高穩(wěn)恒溫石英晶體振蕩器被廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、導(dǎo)航等領(lǐng)域中。基于貼片工藝,本文提出了一種高穩(wěn)石英晶振的設(shè)計(jì)。首先,在廣泛閱讀文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)文獻(xiàn)中的目前主流的石英晶體振蕩器及常用的設(shè)計(jì)思路和方法做了總結(jié)和取舍,并得到對(duì)電路設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義的結(jié)論。論述了恒溫晶體振蕩器用石英諧振器的基本特性：物理特性、頻溫特性、電氣特性、老化特性以及生產(chǎn)工藝流程和主要技術(shù)參數(shù),闡述精密恒溫箱的原理,分析了常用控溫電路的主要優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)恒溫槽的設(shè)計(jì)方法做了概括和分類。
從理論上對(duì)
振蕩器設(shè)計(jì)中的相位噪聲、振蕩器的Lesson模型、各種振蕩電路進(jìn)行了較為深入的研究。然后,本文設(shè)計(jì)了一款恒溫石英晶體振蕩器電路,計(jì)算了其主要器件的參數(shù),并對(duì)各功能網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵元件及作用進(jìn)行了詳細(xì)闡述,通過(guò)實(shí)驗(yàn)又改進(jìn)了整體電路設(shè)計(jì),以達(dá)到老化率、可調(diào)范圍等各項(xiàng)預(yù)定指標(biāo)的要求。其中的一些改進(jìn),對(duì)提高電路性能指標(biāo)是非常有益的。接著本文在分析現(xiàn)有的控溫電路及恒溫槽的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出適合本課題所需要的控溫電路及恒溫槽,以進(jìn)一步降低環(huán)境溫度對(duì)振蕩器帶來(lái)的影響。zui后,對(duì)設(shè)計(jì)的恒溫石英晶體振蕩器進(jìn)行了PCB版設(shè)計(jì)、整機(jī)制作和測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,設(shè)計(jì)出的恒溫石英晶體振蕩器頻率穩(wěn)定度能夠達(dá)到10-8數(shù)量級(jí),相位噪聲可達(dá)-130dBc/Hz,具有體積小（35×35×13mm3）、老化低（3.9×10-9MHz/d）、功耗低（起始電流400mA,穩(wěn)定電流90mA）、溫度特性好（10-8數(shù)量級(jí)）等優(yōu)點(diǎn),是較為理想的恒溫晶振。
