專利名稱：提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定度的恒溫晶體振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種基于鎖相技術(shù)的高頻高速頻率測試 系統(tǒng)及測試方法背景技術(shù)
石英晶體振蕩器的應(yīng)用已有幾十年的歷史，因其具有頻率穩(wěn)定度高這一特點(diǎn)，故 在電子技術(shù)領(lǐng)域中一直占有重要的地位。尤其是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，更使這種晶體 振蕩器煥發(fā)出勃勃生機(jī)。石英晶體振蕩器在遠(yuǎn)程通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)電話系統(tǒng)、全球定位 系統(tǒng)、導(dǎo)航、遙控、航空航天、高速計(jì)算機(jī)、精密計(jì)測儀器及消費(fèi)類民用電子產(chǎn)品中，作為標(biāo) 準(zhǔn)頻率源或脈沖信號(hào)源，提供頻率基準(zhǔn)，是目前其它類型的振蕩器所不能替代的。石英晶體 振蕩器分非溫度補(bǔ)償式晶體振蕩器、溫度補(bǔ)償晶體振蕩器、電壓控制晶體振蕩器、恒溫晶體 振蕩器和數(shù)字化/ μ Ρ補(bǔ)償式晶體振蕩器等幾種類型。其中，恒溫晶體振蕩器是目前頻率穩(wěn) 定度和精確度最高的晶體振蕩器，它在老化率、溫度穩(wěn)定性、長期穩(wěn)定度和短期穩(wěn)定度等方 面的性能都非常好，因此常作為精密時(shí)頻信號(hào)源被廣泛應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)、通信、計(jì)量、 遙測遙控、頻譜及網(wǎng)絡(luò)分析儀等電子儀器中。
一般恒溫晶振選型時(shí)主要考慮的指標(biāo)有頻率穩(wěn)定性、溫度范圍、相位噪聲和抖 動(dòng)、晶體老化率、封裝和成本等。溫度是影響恒溫晶振頻率穩(wěn)定性最重要的一個(gè)因素，如何 保證恒溫槽的溫度恒定成為恒溫晶振研究的重要課題。在現(xiàn)有的恒溫晶振設(shè)計(jì)方案中，要 提升恒溫晶振的溫度穩(wěn)定度(溫度特性)，會(huì)采用溫度控制電路把晶體和關(guān)鍵電路置于一 個(gè)精確的恒溫環(huán)境中(即恒溫槽)，恒溫晶振自產(chǎn)生一個(gè)加熱電流，該加熱電流能根據(jù)環(huán)境 溫度來控制恒溫槽的溫度，使得恒溫槽的溫度剛好穩(wěn)定在晶體的拐點(diǎn)上，即可減少晶體對 溫度的敏感性，達(dá)到提高溫度穩(wěn)定度(溫度特性)的目的。但現(xiàn)有技術(shù)的恒溫晶振的溫度 穩(wěn)定性并不理想。
因此，有必要提供一種改進(jìn)的提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定度的恒溫晶體振蕩器來克服 上述缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定度的恒溫晶體振蕩器，能夠有效 地減少熱交換，有效提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定性的目的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定度的恒溫晶體振蕩 器，包括恒溫槽、槽蓋及PCB電路板，所述PCB電路板包括晶體振蕩電路、控溫電路和供電電 路，所述恒溫槽的頂部設(shè)有開槽，所述恒溫槽的底部或側(cè)壁穿設(shè)有若干針腳以與外部實(shí)現(xiàn) 電連接，所述PCB板通過所述開槽容置于所述恒溫槽的內(nèi)腔與所述針腳電連接，并用所述 槽蓋蓋住所述開槽以密封所述恒溫槽，所述恒溫槽的內(nèi)壁設(shè)有防輻射層。
較佳地，將所述槽蓋蓋住所述開槽以對所述恒溫槽進(jìn)行密封前，先對所述恒溫槽 的內(nèi)腔進(jìn)行抽真空。
較佳地，所述穿設(shè)于所述恒溫槽底部或側(cè)壁的若干針腳的穿入所述恒溫槽內(nèi)的一 端與所述PCB電路板電連接，穿出所述恒溫槽外的另一端與外部電路電連接。
較佳地，所述晶體振蕩電路包括晶體起振電路和選頻電路。
較佳地，所述PCB電路板包括PCB內(nèi)電路板和PCB外電路板，所述PCB內(nèi)部電路板 設(shè)置于所述恒溫槽中且通過所述陣腳與所述PCB外部電路板電連接，所述晶體振蕩電路封 裝于所述PCB內(nèi)電路板中，所述控溫電路及與所述供電電路封裝于所述PCB外電路板中。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的恒溫晶體振蕩器基于物理學(xué)上的傳導(dǎo)、對流和輻射會(huì) 導(dǎo)致熱交換的原理，在恒溫槽的內(nèi)壁設(shè)有防輻射層，該防輻射層為防輻射材料(如開水瓶 膽)，能夠有效地減少恒溫槽與外界的熱交換，以更好實(shí)現(xiàn)恒溫晶振恒溫槽內(nèi)壁控溫在晶體 拐點(diǎn)處，提升產(chǎn)品溫度穩(wěn)定性。另外，在恒溫槽上加蓋密封所述恒溫槽前，先對所述恒溫槽 的內(nèi)腔進(jìn)行抽真空處理，從而使密封在真空環(huán)境下操作，且所述恒溫槽內(nèi)腔為真空，并通過 細(xì)小的針腳進(jìn)行恒溫槽內(nèi)外部的電連接的方式達(dá)到更加精確恒溫控制，從而提升恒溫晶振 溫度穩(wěn)定性的目的。
通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實(shí)施例。


圖1為本發(fā)明恒溫晶體振蕩器第一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為圖1所示恒溫晶體振蕩器的晶體振蕩電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為圖1所示恒溫晶體振蕩器的的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3所示恒溫晶體振蕩器的的結(jié)構(gòu)分解圖。
圖5為圖3所示恒溫晶體振蕩器的的剖面圖。
圖6為本發(fā)明恒溫晶體振蕩器第二實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)框圖。
圖7為圖6所示恒溫晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如 上所述，本發(fā)明提供了一種提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定度的恒溫晶體振蕩器，能夠有效地減少 熱交換，有效提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定性的目的。
圖1 5展示了本發(fā)明恒溫晶體振蕩器第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖1 2，恒溫晶體振蕩器1包括恒溫槽11、槽蓋(圖未示)、PCB電路板12及加熱元件14，所述 PCB電路板12包括晶體振蕩電路121、供電電路122和控溫電路123，且所述PCB電路板12 固定地安裝在所述恒溫槽11中。所述加熱元件14與所述PCB電路板12的控溫電路123電 性連接以對恒溫槽進(jìn)行恒溫控制。所述晶體振蕩電路121包括晶體起振電路121a和選頻 電路121b，且所述晶體振蕩電路121由石英晶體121和振蕩元件122等電子元件所組成。
具體地，參考圖3 5，所述恒溫槽11的頂部111設(shè)有開槽110，所述恒溫槽11的 底部112或側(cè)壁113穿設(shè)有若干針腳114以與外部實(shí)現(xiàn)電連接，所述針腳114細(xì)小，所述 PCB電路板12通過所述開槽110容置于所述恒溫槽11的內(nèi)腔115與所述針腳114電連接， 即所述針腳114的穿入所述恒溫槽內(nèi)的一端與所述PCB電路板12電連接，穿出所述恒溫槽外的另一端用于與外部電路電連接，而且所述針腳114與所述恒溫槽11的連接處可承受一 定氣密性要求。所述加熱元件M通過焊接的方式固定連接在所述恒溫槽21的側(cè)壁內(nèi)表面 或外表面上(圖未示)，且與所述PCB電路板12電性連接以對恒溫槽進(jìn)行恒溫控制。
所述恒溫槽11的內(nèi)腔115的內(nèi)壁設(shè)有防輻射層1150，所述防輻射層1150由防輻 射材料(如開水瓶膽)制成，能夠有效地減少所述恒溫槽11與外界熱交換的途徑，以更好 實(shí)現(xiàn)恒溫槽11的內(nèi)腔115控溫在晶體拐點(diǎn)處，提升產(chǎn)品溫度穩(wěn)定性，進(jìn)而提高恒溫晶體振 蕩器輸出頻率的穩(wěn)定度，提高恒溫晶體振蕩器的工作效率。所述PCB電路板12通過所述開 槽110固定容置于所述恒溫槽11的內(nèi)腔115并與所述針腳114電連接，然后利用抽真空裝 置(圖未示)對所述恒溫槽11的內(nèi)腔115進(jìn)行抽真空后，用所述槽蓋15蓋住所述開槽110 以密封所述恒溫槽11。
下面請參考圖6 7，圖6為本發(fā)明恒溫晶體振蕩器第二實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)框圖。 圖7為圖6所示恒溫晶體振蕩器的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。與第一實(shí)施例相同的是，本實(shí)施例的恒 溫晶體振蕩器2包括恒溫槽21、槽蓋25、PCB電路板及加熱元件M，所述PCB電路板包括晶 體振蕩電路221、供電電路222和控溫電路223，所述加熱元件M與所述PCB電路板的控溫 電路223電性連接以對恒溫槽21進(jìn)行恒溫控制。所述恒溫槽21的內(nèi)腔215的內(nèi)壁設(shè)有防 輻射層2150，所述防輻射層2150由防輻射材料(如開水瓶膽)制成，能夠有效地減少所述 恒溫槽21與外界熱交換的途徑，以更好實(shí)現(xiàn)恒溫槽21的內(nèi)腔215控溫在晶體拐點(diǎn)處。與本 發(fā)明第一實(shí)施例恒溫晶體振蕩器1不同的是本實(shí)施例的恒溫晶體振蕩器2的所述PCB電 路板包括PCB內(nèi)電路板2 和PCB外電路板22b，所述PCB內(nèi)部電路板2 設(shè)置于所述恒溫 槽中且通過所述陣腳214與所述PCB外部電路板22b電連接，所述晶體振蕩電路221封裝于 所述PCB內(nèi)電路板2 中，所述控溫電路222及所述供電電路223封裝于所述PCB外電路 板22b中。由于晶體振蕩電路221容易受溫度影響其工作性能，故PCB內(nèi)電路板2 設(shè)于 恒溫槽內(nèi)，這樣，能進(jìn)一步減小溫度變化的影響，以提高恒溫晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度。將 所述PCB內(nèi)電路板2 通過所述開槽210固定容置于所述恒溫槽21的內(nèi)腔215并與所述 針腳214電連接，然后利用抽真空裝置(圖未示)對所述恒溫槽21的內(nèi)腔215進(jìn)行抽真空 后，用槽蓋25蓋住所述開槽210以密封所述恒溫槽21。而所述PCB外電路板22b開設(shè)有通 槽(圖未示)，所述通槽貫穿所述PCB外電路板22b，所述恒溫槽21安裝于所述通槽中，并 使所述針腳214、加熱元件(圖未示)與所述PCB外電路板22b電連接。
以上結(jié)合最佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施 例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定度的恒溫晶體振蕩器，其特征在于包括恒溫槽、槽蓋及 PCB電路板，所述PCB電路板包括晶體振蕩電路、控溫電路和供電電路，所述恒溫槽的頂部 設(shè)有開槽，所述恒溫槽的底部或側(cè)壁穿設(shè)有若干針腳以與外部實(shí)現(xiàn)電連接，所述PCB板通 過所述開槽容置于所述恒溫槽的內(nèi)腔與所述針腳電連接，并用所述槽蓋蓋住所述開槽以密 封所述恒溫槽，其特征在于所述恒溫槽的內(nèi)壁設(shè)有防輻射層。
2.如權(quán)利要求1所述的恒溫晶體振蕩器，其特征在于，將所述槽蓋蓋住所述開槽以對 所述恒溫槽進(jìn)行密封前，先對所述恒溫槽的內(nèi)腔進(jìn)行抽真空。
3.如權(quán)利要求1所述的恒溫晶體振蕩器，其特征在于，所述穿設(shè)于所述恒溫槽底部或 側(cè)壁的若干針腳的穿入所述恒溫槽內(nèi)的一端與所述PCB電路板電連接，穿出所述恒溫槽外 的另一端與外部電路電連接。
4.如權(quán)利要求1所述的恒溫晶體振蕩器，其特征在于，所述晶體振蕩電路包括晶體起 振電路和選頻電路。
5.如權(quán)利要求1所述的恒溫晶體振蕩器，其特征在于，所述PCB電路板包括PCB內(nèi)電 路板和PCB外電路板，所述PCB內(nèi)部電路板設(shè)置于所述恒溫槽中且通過所述陣腳與所述PCB 外部電路板電連接，所述晶體振蕩電路封裝于所述PCB內(nèi)電路板中，所述控溫電路及所述 供電電路封裝于所述PCB外電路板中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定度的恒溫晶體振蕩器，包括恒溫槽、槽蓋及PCB電路板，所述PCB電路板包括晶體振蕩電路、控溫電路和供電電路，所述恒溫槽的頂部設(shè)有開槽，所述恒溫槽的底部或側(cè)壁穿設(shè)有若干針腳以與外部實(shí)現(xiàn)電連接，所述PCB板通過所述開槽容置于所述恒溫槽的內(nèi)腔與所述針腳電連接，并用所述槽蓋蓋住所述開槽以密封所述恒溫槽，所述恒溫槽的內(nèi)壁設(shè)有防輻射層。本發(fā)明恒溫晶體振蕩器，能夠有效地減少熱交換，有效提升恒溫晶振溫度穩(wěn)定性的目的。
文檔編號(hào)H03B5/04GK102035466SQ20101060099
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者劉朝勝 申請人:廣東大普通信技術(shù)有限公司