用于介質(zhì)諧振器振蕩器的頻移補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及介質(zhì)諧振器振蕩器。更特別地，本發(fā)明涉及用于介質(zhì)諧振器振蕩器的頻移補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]振蕩器是微波收發(fā)器中的核心器件。此外，信號源或本地源的相位噪聲和高穩(wěn)定性在整個(gè)微波系統(tǒng)中，特別是在低成本介質(zhì)諧振器振蕩器(DR0)中起決定性作用。
[0003]在DR0中，操作頻率的許可范圍遍及整個(gè)溫度范圍是關(guān)鍵的。操作頻率的許可范圍可以被理解為信號帶寬(MHz)加上溫度漂移(MHz)。因此，如果減小溫度漂移，則可能相應(yīng)地減小操作頻率的許可范圍。
[0004]用來減小溫度漂移的一些已知的系統(tǒng)和方法包括應(yīng)用熱敏電阻器并針對溫度和頻率補(bǔ)償改變偏壓電路中的電壓。然而，這些系統(tǒng)和方法在只提供小的補(bǔ)償范圍的同時(shí)引入附加的器件(熱敏電阻器)、引入意外的噪聲、增加印刷電路板(PCB)的面積以及增加器件的成本。
[0005]用來減小溫度漂移的其它已知的系統(tǒng)和方法包括例如使用低溫度系數(shù)、高穩(wěn)定性和高性能DR來減小介質(zhì)諧振器(DR)的溫度系數(shù)以達(dá)到小的漂移。然而，這些系統(tǒng)和方法要求較高質(zhì)量的材料，這增加了器件的成本。此外，這些系統(tǒng)和方法僅可以使頻率穩(wěn)定，但不能補(bǔ)償頻率漂移。
[0006]鑒于上述情況，存在對用來減小DR0中的溫度漂移的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法的持續(xù)的、正在進(jìn)行中的需要。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)所公開的實(shí)施例的微波模塊的側(cè)視圖；
圖2是振蕩頻率漂移的曲線圖；
圖3是根據(jù)所公開的實(shí)施例的介質(zhì)振蕩器的溫度系數(shù)的曲線圖；以及圖4是根據(jù)所公開的實(shí)施例的微波模塊的頻率漂移和溫度系數(shù)的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]雖然本發(fā)明容許有許多不同形式的實(shí)施例，但在理解本公開內(nèi)容將被考慮為本發(fā)明的原理的范例的情況下，在附圖中示出且將在本文中詳細(xì)描述其特定的實(shí)施例。不意在將本發(fā)明限制到特定的圖示的實(shí)施例。
[0009]本文中公開的實(shí)施例包括用于DR0的頻移補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)的系統(tǒng)和方法以及用來減小DR0中的溫度漂移的系統(tǒng)和方法。例如，本文中公開的一些系統(tǒng)和方法當(dāng)DR0在整個(gè)溫度范圍中操作時(shí)可以改進(jìn)頻率穩(wěn)定性。
[0010]在一些實(shí)施例中，本文中公開的系統(tǒng)和方法可以滿足在EN 300440中闡述的要求以及針對例如在法國和英國的操作頻率的許可范圍的ERC推薦要求。例如，本文中公開的一些系統(tǒng)和方法可以滿足從-20°C到55°C最大20MHz的操作頻率的許可范圍的要求。因此，如果帶寬為大約8MHz，則本文中公開的系統(tǒng)和方法可以在極端條件下將頻率漂移控制到小于約10MHz。
[0011 ] 在一些實(shí)施例中，可以在不增加已知DR0的成本，但同時(shí)當(dāng)DR0在全部溫度范圍中操作時(shí)顯著改進(jìn)頻率穩(wěn)定性的情況下實(shí)現(xiàn)本文中公開的系統(tǒng)和方法。例如，一些實(shí)施例可以包括微波振蕩器系統(tǒng)和具有用來使振蕩器系統(tǒng)偏移的溫度漂移特性的DR，由此減小微波模塊的溫度漂移。
[0012]圖1是根據(jù)所公開的實(shí)施例的微波模塊100的側(cè)視圖。如在圖1中看到的，模塊100可以包括沉積在PCB上的振蕩器電路110和電耦合到振蕩器電路110的DR 120。DR120可以被收容在由屏蔽罩130限定的區(qū)域R中，所述屏蔽罩130可以包括插入其中的調(diào)諧螺釘140。
[0013]當(dāng)模塊100所位于的環(huán)境的溫度改變時(shí)，振蕩器電路110的振蕩頻率可以隨著溫度而漂移。因此，下列因素可以影響電路110的頻率漂移:(1)微波器件(例如FET)的溫度特性，(2) PCB材料溫度特性，以及(3)環(huán)境中的溫度改變。例如當(dāng)環(huán)境的溫度改變時(shí)，PCB的介電常數(shù)可以改變，從而導(dǎo)致振蕩器電路110的輸入和輸出阻抗以及振蕩頻率中的改變。此外，當(dāng)環(huán)境的溫度改變時(shí)，屏蔽罩130可以擴(kuò)張和收縮，且這些特性可以改變在區(qū)域R內(nèi)的調(diào)諧螺釘140和DR 120之間的距離，由此導(dǎo)致頻率漂移。
[0014]圖2是振蕩頻率漂移的曲線圖200。如在圖2中看到的，影響電路110的頻率漂移的上面標(biāo)識的因素可以使電路110的振蕩頻率從大約_20°C到大約70°C漂移大約30MHz。也如在圖2中看到的，振蕩器電路110可以具有包括負(fù)溫度系數(shù)的溫度特性。
[0015]圖3是根據(jù)所公開的實(shí)施例的DR 120的溫度系數(shù)的曲線圖300。因?yàn)檎袷幤麟娐?10具有負(fù)溫度系數(shù)，所以在一些實(shí)施例中，在本文中公開的系統(tǒng)和方法中采用的DR 120可以被選擇為具有高和/或正溫度系數(shù)。因此，根據(jù)所公開的實(shí)施例的DR 120可以補(bǔ)償由電路110的負(fù)溫度特性引起的頻率漂移。
[0016]類似地，在振蕩器電路110具有正溫度系數(shù)的實(shí)施例中，在本文中公開的系統(tǒng)和方法中可以采用具有負(fù)溫度系數(shù)的DR 120來補(bǔ)償頻率漂移。因此，在本文中公開的系統(tǒng)和方法中，可以基于系統(tǒng)(其中，將使用DR 120)的溫度特性來選擇和采用DR 120。
[0017]在一些實(shí)施例中，DR 120的溫度系數(shù)可以被計(jì)算為AF/R)*1/AT。在本文中公開的實(shí)施例中，可以選擇DR的正溫度系數(shù)，且AF可以補(bǔ)償由電路110引入的頻率漂移。
[0018]圖4是根據(jù)所公開的實(shí)施例的微波模塊100的頻率漂移和溫度系數(shù)的曲線圖400。如在圖4中看到的，曲線410可以表示振蕩器電路110的溫度系數(shù)，曲線420可以表示DR120的溫度系數(shù)，以及曲線430可以表示微波模塊100的溫度系數(shù)，電路110和DR 120是所述微波模塊100的部分。因此，如看到的，本文中公開的系統(tǒng)和方法可以達(dá)到頻率穩(wěn)定性。
[0019]根據(jù)上文，用于微波振蕩器電路中的頻移補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)和方法可以在低成本下達(dá)到且沒有將熱敏電阻器和/或高性能DR添加到電路。例如，當(dāng)假定在振蕩器系統(tǒng)中(包括在機(jī)械結(jié)構(gòu)中)的負(fù)溫度系數(shù)時(shí)，在DR中的高和/或正溫度系數(shù)可以作為補(bǔ)償被施加。在根據(jù)本文中公開的實(shí)施例的補(bǔ)償之后，頻率漂移可以小于約10MHz，其與已知的系統(tǒng)和方法相比是大于95%的改進(jìn)。
[0020]實(shí)際上，在本文中公開的一些實(shí)施例中，振蕩器系統(tǒng)(包括振蕩器電路、FET、PCB和/或由電路的機(jī)械結(jié)構(gòu)引入的頻率漂移)都可以由DR補(bǔ)償。例如，在一些實(shí)施例中，振蕩器電路、FET、PCB和機(jī)械結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)的溫度系數(shù)可以基本上同時(shí)被補(bǔ)償。
[0021]雖然上文已經(jīng)詳細(xì)描述了幾個(gè)實(shí)施例，但其它修改是可能的。例如，上面描述的邏輯流程不要求所描述的特別次序或順序次序來達(dá)到期望結(jié)果。可以提供其它步驟，或可以從所描述的流程消除步驟，且可以將其它部件添加到所描述的系統(tǒng)或從所描述的系統(tǒng)移除其它部件。其它實(shí)施例可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0022]從前文中將觀察到的是，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下實(shí)現(xiàn)許多變化和修改。將理解的是，不意在或不應(yīng)推斷相對于本文中描述的特定系統(tǒng)或方法的限制。當(dāng)然意圖的是，覆蓋如落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有這樣的修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種系統(tǒng)，包括：振蕩器電路；以及介質(zhì)諧振器，電耦合到振蕩器電路，其中，所述振蕩器電路具有第一溫度系數(shù)，以及其中，所述介質(zhì)諧振器具有第二溫度系數(shù)以補(bǔ)償由振蕩器電路的第一溫度系數(shù)引起的頻率漂移。2.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括：印刷電路板，其中，所述振蕩器電路被存放在所述印刷電路板上。3.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括：屏蔽罩，其中，所述介質(zhì)諧振器被收容在由屏蔽罩限定的區(qū)域中。4.權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括：調(diào)諧螺釘，插入在所述屏蔽罩中。5.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，振蕩器電路的振蕩頻率從大約-20°C到大約70°C漂移大約30MHz。6.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第一溫度系數(shù)是負(fù)溫度系數(shù)，且其中，第二溫度系數(shù)是正溫度系數(shù)。7.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第一溫度系數(shù)是正溫度系數(shù)，且其中，第二溫度系數(shù)是負(fù)溫度系數(shù)。8.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，振蕩器電路的振蕩頻率根據(jù)溫度改變而漂移。9.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第二溫度系數(shù)由Λ F/F0*1/Λ T計(jì)算，其中Λ F是頻率改變，Η)是起始頻率，以及Λ Τ是溫度改變。10.權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括：微波模塊，收容振蕩器電路和介質(zhì)諧振器，其中微波模塊達(dá)到頻率穩(wěn)定性。
【專利摘要】提供了一種用于介質(zhì)諧振器振蕩器的頻移補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)和方法以及用來減小介質(zhì)諧振器振蕩器中的頻率漂移的系統(tǒng)和方法。一些系統(tǒng)可以包括振蕩器電路和電耦合到振蕩器電路的介質(zhì)諧振器。振蕩器電路可以具有第一溫度系數(shù)，且介質(zhì)諧振器可以具有第二溫度系數(shù)以補(bǔ)償由振蕩器電路的第一溫度系數(shù)引起的頻率漂移。
【IPC分類】H03B5/04
【公開號】CN105375881
【申請?zhí)枴緾N201510485037
【發(fā)明人】馬福
【申請人】霍尼韋爾國際公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月10日
【公告號】CA2899463A1, EP2985909A1, US20160043695