Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты (2010) (1095867), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Уровень нестабильности частоть1 (паразитное отклонение часиоты -- ПОЧ), который можно оценить по зависимости СПМ частотного шума 5у(г ) от отстройки в заданном интервале, определяется интегральным средним квадратическим отклонением (СКО) ! 7',' 'х'ско н где г„и Р; — граничные частоты (нижняя и верхняя). По умолчанию для систем перелачи звуковой информации принимают г„=- 50 Гц, Р; = 3 кГц.
Оценочная кран~каереиенная отнаситетьная нестаоильность частоты Ь~„~ у~ соответствует корню квадратному из средней квалратической дисперсии отсчетов частоты за время усреднения порядка 1, 10. ! 00 или ! ООО с, отнесенному к частотеД Для источников эталонных колебаний используют также оценки дгьтеовреиеннай антаситеэьнай нестайцтьнасти частоты (дрейф частоты). усрелняя такие вариации частоты за сутки, первый год, второй и последующие годы, за !О лет. Зарубежными производителями источников высокостабильных колебаний относительная нестабильность частоты источника опорных колебаний чаше всего количественно оценивается средним квадратическим двухточечньгм отклонением ряда 50 ", )Ззнсрсиий н .с~о~ ы за времй 'срелнсние т, аничк с !~ и!льл;! план;.
' тнгн) Ал;алгос(г) (А11 '. Веъ1аь ) зц 1 а,(.)- ' — —;- ():. у)"-, 2(М 1) (2 ~) где М -- количество измерений за время т, у, ---:.,б), у,) усрелнен::, йое отклонение частоты бг', от ее значения 1 в начале интервала, нор!:.;;мнраваннае к этому значении). В оы)ичне от крат.ковременной неста"гбнльности частоты б) р та за фиксированное время, вариация Аллана ;";.:и (т) учитывае~ для каждой пары соседних измерений скорость ,",', Изменении частоты, дрейф ее значения в начале каждого интервала и -::,.Зависимость )тай величины ат продолжительности измерений т. Стабильность частоты опорного или зталонного источника при "- вариациях температуры характеризуется тенг)зературным коэффици":,',:ентом уходов частоты (ТКЧ), который обычно измеряе) ся в миллион) ных долях на 1 'С (ррп) С).
Термакомпенсированные генераторы ,'~; могут имегь низкий ТКЧ в одном интервале ген)иератур н праявлнгь '-.;:,аушественный рост вариаций частоты в более широком интервале. Чистота спектра характеризуется уровнем и положением ближай- ших к несушей дискретных спектральных компонент спектра пол:;;;: його колебания или интегральной оценкой свободного от ПСС дина- : мического диапазона (БГ1Ж). Кроме того, указывается уровень ;:.,';:,:моШнасти второй и третьей гармоник выходной частоты в выходном „';:.
яалебании источника Для источников с однополярным выходным сигналом (рис. 2.1), ;,',,:,,нйпряжение которого должно находиться в зоне верхнего (логическая :;: единица) или нижнего (логический нуль) логического уровня, форма !:-"': несушего колебания близка к трапецеилальнай. Для таких источни- о(г) ::,,: вне.
2Л. К опредеаениго параметра синнегрни перноднчесного однопедярноГо двух- "Зровнепогв сигнала (Ее -- напряжение питания) НОИ нормнрукг1 симмегрню выхОЛНОЛО НОлебания Относнтелы1О 1ада» х е х уро «.. Нара р Ошу Су 1с (БУМ) " 100(Т, Т„):100(Т„'Тн) указывае1; ";-о, отношслне времени Т„, в течение которого сигнал имеет верхю!й уровень. к длительности полупериола Тн и отношение времени Т„, в течение которого сигнал имеет нижний уровень„также к длительности нолупериола Тн.
Например, РО1у Сус!е -- 40!60йь означает, что при длительности периода 1 мкс выходной сигнал с логическими уровнями типа КМОП (СМОБ) в течение 400 нс имеет уровень свыше 2,4 В и в течение 600 мкс — - менее 0,5 В. Источники колебаний с очень высокой симметрией характеризуются, например, значением Оцгу Сус!е = 48152 04. Нормируемым параметром стабильности частоты повторения сигнала такой формы является среднее квадратическое отклонение (СКО) моментов перехода напряжения через середину между логическими уровнями (дрожание фазы — 311!ег), Некоторые производители указывают значение этого парамез ра при нескольких значениях отстройки Е В новых разработках источников Опорных сигналов широко используется дифференциальный метод передачи с использованием пары низковольтных сигналов !.ЧОБ (Бои-ЪО11аяе Р!(Тегеп1(а! 51цпайпц).
Для характеристики уровня технических погрешностей их реализации также используются параметры ОН!у Сус1е и Лцег. 2, Выходная мощность источника сигнала Р,„„= СО 2й„задается на согласованной на1 рузке Рн (по умолчанию Рн — 50 Ом) при номинальной температуре окружаннцей среды (по умолчанию -125 'С) и измеряется либо в системных единицах (ваттах), либо в лецибелах относительно определенной мощности, например, дБмВТ вЂ” децибелы относительно мощности в 1мВт.
Уровень несинусоидальности выходного сигнала источника колебаний характеризуется обычно содержанием мощности второй А . третьей Аз и послелуюших гармоник в спектре выходного сигнала по отношению к мощности колебания первой гармоники. Непосредственно после включения питающего напряжения возникает процесс установления амплитуды и частоты, обусловленный прогревом колебательной системы и конструкции генератора. За большое время наблюдения может происходить дрейф средней частоты, связанный со старением стабилизирующего резонатора или ухудшением вакуума в колбах с атомными частицами.
При использовании стабильных по частоте опорных генераторов со стабилизирующим резонатором необходимо учитывать ограниче. ние на выходную мощность. Превышение допустимых ее значений приводит к росту температуры стабилизирующего частоту резонатора, что увеличнваег вариаций часго1ы Кром'" 701о. Рос 1 потребляемо~о .тока и могцности акэявно1о Немета увеличивают уровень ссьесзвенх( рб 'и 'п,вьх) у,ов,о рс.'.я, ф:уту' 1ии' .
тоти В качестве параметров источников колебаний используют также температурный коэффициент изменения частоты --- ТКЧ ((лйТ--- .'Ог(й Ваге впЬ Тетрегащге) 5г =. Л( Л Г; коэффициент влияния на ,' частоту вариаций напряжения питания Ео (РцзЬ(пя) 5о -= Л(ГЛЕ,,; - чувствительность к изменению фазы нагрузки (Рц1йпа, коэффициент Затягивания частоты) Л,~ . Значение Л/~~, определяется как раз, ность между максимальным и минимальным значениями частоты (Реак-го-Реа!т) для всех значений фазы коэффициента отражения прн .' подключенном непосредственно к выходу генератора, управляемого напряжением (ГУН), согласованном ослабителе на б лб или при ::..
фиксированном коэ44ицпеяпщ стоячей волны напряжения (КСВН), ' равном 2. 2.2.2. Стабилизация частоты с помощью кварцевых и ПАВ-резонаторов Наиболее распространенным и экономически выгодным способом :, стабилизации частоты колебаний радиодиапазона являешься использо- ",, вание кварцевых резонаторов с объемными колебаниями по толщине :-; (9, 16). Множество фирм разрабатывают и выпускают кварцевые :„: резонаторы и автогенераторы (генераторы) со стабилизирующими ; .Кварцевыми резонаторами на их основе. Отметим электронные ,адреса сайтов основных фирм (см.
приложение): ввэвассцЬеаьсот, вввтсопв(п.сот, ввв.сцсогр.сснп, ввв.ес!~рге(г.сот, вввХохоп1)пе.сот, в в вл!а(атег(са.сот, ввчг.!цс(х.сот, и ввлпегсцгу-сгуя(а1,сот, в ввлп(е!ее!гоп(св.сот, вввтма)реуГ1зЬег.сот, вв влпобоп.сот,гц, вв в. пц(-пц! Йгеп.сот, ввв.гпогбапе1есггоп(сз,сот„вввлп[тп.согп, вввл)месЬ.сот, в в вл(цаг!хсот.сот, в ввл)цаг(х)ос)г.сот, и вв.яресгга!(те.согп, ввв.(е)ге(есыетех.сот„ввв.(рйпк5К5.сот, ввнчесаоп.сот. Номинал резонансной частоты кварцевого резонатора определя- '~ .
ется толщиной вырезанной пластины. Частота основного резонанса .'" простых кварцевых резонаторов обычно составляет 25 — -50 МГц, :,,что обусловлено технологическими возможностями закрепления .,; сверхтонких пластин пьезокварца. В дорогих моделях кварцевых .,:„резонаторов с особыми углом среза и формой резонатора основная :,частота достигает 135 МГц, ' В кварцевых резонаторах с закрепленными краями могут возни- :" кать кочебания по толщине на механических гармониках с нечетной чг отношению к часготе ос~иннино коэгбзш.~- кратносэыю Ишюль..
гэя 1ретью, пятую нли седьмую мсхани ~ескую гармонику кварцевого рсэонагора, добиваются повышения часготы генерации Однако использование механических ~армоник сннж|сг эквнвалснгнуюдооргнность кварцевого резонатора„чзо увеличивает частотную нестабильность. Кроме того, принцнпиальнуэо схему автогснераэора на механической гармонике кварцевого резонатора надо усложнять для исключения возможности самовозбуждения на основной частоте или на гармонике более низкой кратности (81 Кварцевые резонагоры, как отдельные элемен1ы, выпускаются ! (6) в металлическом или керамическом корпусе в широком ассоргименте типоразмеров толгцнной от !3 до 0,7 мм Ичеюгся молели с повышешюй стойкостью к механическим и радиационным воздействиям, а также высокотемпературные резонаторы в корпусе, защищающем их от воздействия агрессивной окружающей среды Специфической особенностью кварцевых резонаторов является эффект старения. Наибольший лрейф частоты Ь,„наблюдается за первый ~ од, в последующие годы э го значение снижается в З--э раз.
Базовые кварцевые резонаторы с объемными волнами по.голщице различаются по частоте го собственного последовательного резонанса на основной механической моде и по расположению граней резонаторной пластины относительно кристаллографических осей (срезы АТ, БС, (Т, ГС и др.) Стандартные модели кварцевых резонаторов имеют рабочие частоты в диапазоне от 2,5 до 300 МГц (частота выше 40 МГц соответствует работе резонатора на высших механических гармониках).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
