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《苏州大学》 2014年
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芯片级原子钟射频模块与温度模块研制

季磊  
【摘要】:原子钟利用本地振荡器去锁定原子超精细能级,从而得到准确性和稳定度非常高的频率基准。世界上第一台原子钟由美国NIST在1949年利用氨分子建造而成。传统的原子钟由于体积、重量和功耗较大,不适合应用于便携式仪器装备中。而另一方面,无线通讯、大地探测、电力网络、军事国防系统等需要精确的时钟信息,对低功耗微型原子钟的发展提出了要求。相对于传统技术,原子钟体积的缩小较为困难。这主要体现在传统型原子钟有微波谐振腔,腔体的大小与微波谐振波长有关,限制了原子钟向小型化发展。而CPT技术的提出和采用MEMS工艺制备原子谐振泡的出现,使得原子钟小型化成为可能。 本文旨在研究构成低功耗芯片级原子钟的关键部件,主要包括原子钟伺服环路中的温度模块与射频模块等。射频模块利用锁相环技术实现,输出相位噪声低于-70dBc/Hz@300Hz,温度模块通过精密恒流源实现控制温度恒定及平衡,最终实现整个原理样机的性能为:在1Hz频偏处相位噪声为-65.8dBc/Hz,短期稳定度达到5.356×10-11,长期稳定度达到4×10-12,功耗大约为200mW,样机尺寸为6*6cm2。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TH714.14

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【参考文献】
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