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晶体振荡器作为一种高性能信号源被广泛应用于雷达、通信、导航等各种系统中。当晶体振荡器在系统中工作时,通常会受到来自环境中的振动干扰,引起相位噪声恶化,影响整机性能,严重时甚至使整机不能正常工作。因此,迫切需要研究抗振技术以降低振动对晶体振荡器相位噪声的影响,并且研制低动态相位噪声晶体振荡器以满足振动环境应用需求,提高系统的动态环境适应性。 该课题将力学仿真应用到晶振减振结构设计中,优化设计出一种新型晶体振荡器减振结构,通过在晶振内层结构与外壳之间安装具有特定形状尺寸和材料特性的橡胶减振器将内层结构悬浮在外壳中,以隔离振荡电路与振源之间的直接接触,降低振荡电路的振动量级,提高晶体振荡器抗振性能。 该课题在对晶振结构仿真设计的基础上,总结提出了一种适用于晶体振荡器的抗振结构设计方法,通过静力仿真和动力仿真有针对性分析优化结构参量,整体改善结构力学性能,提高设计效率。该方法可推广应用于各种晶体振荡器抗振结构设计中,提高设计水平和设计效率。 在抗振晶振研制过程中,针对抗振结构调试,提出了一种在随机振动状态下的实时调试方法,通过分析试验中动态测试结果在线查找影响因素,实时调整各部分之间的安装和连接,减少了测试方法和安装方式引入的干扰和误差,达到较好的测试结果。 最后,对该课题研制出的抗振晶振进行静态性能和动态性能测试。经测试,晶振静态下相位噪声达到-154dBc/Hz@1kHz,随机振动总均方根加速度9.2g条件下相位噪声达到-145 dBc/Hz@1kHz,处于国内领先水平。并且,试验结果与仿真分析结果一致,验证了仿真分析指导抗振结构设计方法的有效性。