Высокостабильные кварцевые генераторы для аппаратуры связи разрабатываются и исследуются особенно широко в последние 50 лет. Один из наиболее активных научных центров в этой области – это Омский НИИ приборостроения. Им освоено в производстве около 40 моделей кварцевых генераторов, последний из которых имеет объем 5 на 3 см., время готовности 15с. и мощность потребления 0,2Вт.
Принцип работы и возможности применения
Особенность современных кварцевых генераторов от ОНИИП – применение кварцевого резонатора-термостата. От традиционной конструкции этот резонатор отличается тем, что прецизионный кварцевый резонатор, нагреватель, датчик температуры и камера тепла располагаются в вакууммированном объеме. С помощью такой технологии можно резко уменьшить потребляемую мощность и габариты генератора.
На основе кварцевого резонатора-термостата разрабатываются:
– базовые модели опорного генератора к аппаратуре связи;
– генераторы с предельно низким уровнем фазовых шумов, которые предназначены при воздействии вибраций для бортовой аппаратуры;
– опорные малошумящие генераторы для систем спутниковой связи (на частоту 100 МГц);
– опорные генераторы, которые имеют высокую стабильность, время готовности от 10-ти до 15-ти секунд, малый уровень фазовых шумов.
Новейшие разработки ОНИИП
Новое строение кварцевого резонатора-термостата, когда нагрев пьезоэлемента происходит непосредственно в корпусе, позволяет создавать миниатюрные малошумящие высокостабильные генераторы. Подобные агрегаты имеют объем 5 на 3 см., потребляют предельно малую мощность, рассчитаны на очень короткое время разогрева (10-15 секунд). Унифицированный набор микроплат и базовая конструкция генератора позволяет создавать опорные генераторы, имеющие различные рабочие характеристики, с назначением в диапазоне частот от 7 до 140 МГц.
ОНИИП, как показательный представитель науки, занимающийся подобной научно-практической деятельностью, представляет, например, такую свою разработку. Выпущен сверхминиатюрный кварцевый тепмостатированный генератор «Топаз», имеющий объем менее 2 на 3 см, закрытый в корпусе DIP-14. Такие генераторы характеризуются уровнем фазовых шумов до -160 dBc/Hz, временем готовности от 15 до 5 секунд, нестабильностью частоты менее 1·10-7, потребляемой мощностью 100-120 мВт.