[发明专利]一种基于恒温槽的锁相环输出信号相位稳定方法

说明书

本发明涉及射频微波技术领域，公开了一种基于恒温槽的锁相环输出信号相位稳定方法。将恒温槽应用于锁相环，针对系统需求对锁相环及恒温槽设计要求进行细化，由系统需求的相位稳定度要求及锁相环相位温度敏感度确定恒温槽内温度达到恒温目标温度后的温度稳定度，并设计锁相环尺寸、重量、功耗等参数；将锁相环和恒温槽进行一体化集成。集成整体在加电工作后某确定时间内，恒温槽实现预期的温度稳定效果，锁相环在近似恒温的条件下工作，弱化环境温度对锁相环的影响，使锁相环输出信号相位达到一定的稳定状态。

技术领域

本发明涉及射频微波技术领域，特别是一种基于恒温槽的锁相环输出信号相位稳定方法。

背景技术

锁相环广泛应用于射频微波电路与系统。通过大量试验测试验证，环境温度变化对锁相环输出信号相位影响较大，表现为：伴随环境温度变化，锁相环输出信号的相位会产生漂移。同时该问题具有一定离散性，表现在同一型设计的锁相环生产加工出的不同个体之间，输出信号相位受温度变化的影响程度不同。在以往的系统应用中，需要在系统上电后经过一定的时间，锁相环工作环境达到一定稳定状态，锁相环输出信号相位才能随之进入一定的稳定状态，但工作环境温度一旦发生变化，锁相环输出信号相位又会随之改变。对相位要求不高的系统不关注该问题，但对于相位要求较高的系统应用而言，该问题对系统的影响凸显；对工作在宽温区或环境温度变化较剧烈条件下的系统而言，锁相环输出信号相位漂移问题更加突出；尤其对于将多个同频锁相环应用于系统不同位置的分布式系统而言，每个锁相环个体的输出信号相位不能处于一定的稳定状态，将使多个同频锁相环输出信号之间的相位关系混乱变化，致使系统指标恶化，甚至使系统无法正常工作。

恒温槽在电子电路中应用方向较少，主要在恒温晶体振荡器电路中应用，以解决晶体振荡器性能指标易受温度影响的问题。例如专利“附恒温槽的晶体振荡器及温度控制电路(CN201220224645)”、专利“附恒温槽的晶体振荡器(CN201710098206)”及专利“一种高稳定信标源(CN201310375017)”等，都涉及恒温槽在晶体振荡器中的应用。恒温槽在晶体振荡器中通常应用方法是：将晶体振荡器置于恒温槽内，使用外壳进行一体化集成，作为整体进行工作；恒温槽内放置温度传感器及温度控制单元，进行温度控制，使晶体振荡器在某一较恒定的温度点环境下工作，以提高晶体振荡器的指标。

将恒温槽应用于锁相环解决锁相环输出信号相位稳定性问题的方法，业界暂无该应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种基于恒温槽的锁相环输出信号相位稳定方法，将恒温槽应用于锁相环，针对系统需求对锁相环及恒温槽设计要求进行细化，将锁相环和恒温槽进行一体化集成，集成整体在加电工作后的一个确定时间内，恒温槽实现预期的温度稳定效果，锁相环在近似恒温的条件下工作，弱化环境温度对锁相环的影响，使锁相环输出信号相位达到一定的稳定状态。

本发明采用的技术方案如下：一种基于恒温槽的锁相环输出信号相位稳定方法，包括：

步骤S1，分解系统需求，确定锁相环设计方案；

步骤S2，进行锁相环设计并给出锁相环的相位温度敏感度；

步骤S3，由系统需求的相位稳定度要求及锁相环相位温度敏感度确定恒温槽内温度达到恒温目标温度后的温度稳定度；

步骤S4，由锁相环设计，通过设计统计或测试，得出锁相环结构尺寸、锁相环物料及重量、锁相环功耗(用Ppll表示)；

步骤S5，由系统需求的供电和锁相环功耗确定恒温槽供电及功耗；

步骤S6，由系统对锁相环及恒温槽一体化集成整体的工作环境条件、相位上电稳定时间及恒温目标温度，确定变温速率；

步骤S7，确定锁相环与恒温槽的一体化集成形式；

步骤S8，确定供电及射频信号传输接口形式给锁相环和恒温槽一体化集成整体进行供电及实现射频信号传输；