DDS技术在高频石英晶体测试系统中的应用

在此介绍了一种以DDS芯片AD9912作为信号源的高频石英晶体测试系统。AD9912是一款直接数字频率合成芯片。一方面,AD9912内部时钟速度可高达1GSPS,并集成了14位数／模转换器,可以直接输出400MHz信号;另一方面,AD9912的频率控制字为48位,可以小于4μHz的分辨率输出信号。由于采用了DDS芯片AD9912作为信号源,所设计的石英晶体测试系统能够在20kHz～400MHz范围内测试石英晶体的串联谐振频率。与国内目前普遍使用的基于振荡器和阻抗计测试方法的测试仪相比,该测试系统具有测试频率范围宽、重复精度高等优点。     

基于STM32的双通道石英晶体信号源设计

介绍了一种双通道石英晶体测试系统中信号源的设计方法,整个系统以直接数字频率合成技术为核心,以高稳定度恒温晶振为参考时钟,使用ARM微控制器实现对信号源的控制。该信号源具有4路输出、输出频率范围宽、频率转换速度快、频率分辨率高的优点,并且可以编程设定振幅、相位等,为石英晶体电参数测量提供了技术支持,提高了石英晶体测量的精度。测量统计结果表明:信号源输出频率精度高于±0.1 ppm,长期频率稳定度高于±0.1 ppm。     

测量夹具电容对石英晶体频率测量的影响

为了提高测量精度,仿真分析了在π网络测量法中,石英晶体测试夹具间电容对串联谐振频率测量的影响,根据石英晶体的电模型及π网络法石英晶体测量系统中π网络的理论模型和实际模型的差异,分析了影响石英晶体谐振频率测量精度的因素,并在此基础上提出了补偿方法。实验结果表明,经过补偿后石英晶体串联谐振频率的测量精度可达到±2×10-6。     

高频石英晶体谐振器的研制

高频通讯加大了谐振器的设计和制造难度。文中总结了高频155．52MHz石英晶体谐振器的设计和试制过程，对其关键技术问题进行了分析和试验，同时给出了部分试验数据。     

PI网络晶体测试仪测试晶体频率的测量不确定度分析

目前国内石英晶体谐振器的测试仪器主要分为阻抗型的晶体测试仪（如广州电子仪器厂的CZ－8A型晶体阻抗计）和PI网络测试系统（如：美国SAUNDERS公司的250A晶体测试仪）两大类，其中阻抗型的晶体测试仪的测量准确度低、测试范围窄、测试项目少。而PI网络测试系统无论从准确度和测试项目上都要比阻抗型的晶体测试仪好的多，所以PI网络测试系统将起着越来越重要的作用；晶体的谐振频率作为晶体的关键参数，它的测试不确定度也越来越引起人们的重视，本文将对PI网络测试系统的代表产品美国SAUNDERS公司的250A晶体测试仪测试晶体频率的不确定度进行分析。     

常温下石英旋光晶体透射谱线的测试分析

为了研究常温状态下石英旋光晶体透射谱线,根据石英旋光晶体透射比的理论分析,采用UV-3101PC分光光度计实际测试,得到了300nm～1500nm波长范围特定厚度石英旋光晶体的连续透射谱线,并对所得谱线与理论结果进行了对比分析。结果表明,400nm以内由于石英晶体吸收比较明显,从而峰值透射比低于50%,由于旋光率随波长变化率很大,谱线周期很小;400nm～800nm之间峰值透射比60%,透射谱线的周期性及峰值个数受晶体厚度影响明显;波长大于1000nm时,由于旋光率随波长变化率很小从而谱线周期很大,并且谱线不规则,与石英材料波长选择吸收有关。     

石英晶体测试系统中DDS信号源设计

针对π网络石英晶体参数测试系统,采用以STM32F103ZET6型ARM为MCU控制DDS产生激励信号。该测试系统相对于传统的PC机测试系统具有设备简单、操作方便,较之普通单片机测试系统又具有资源丰富、运算速度更快等优点。AD9852型DDS在ARM控制下能产生0~100 MHz扫频信号,经试验数据分析得到信号精度达到0.5×10^-6,基本满足设计要求。该系统将以其小巧、快速、操作方便、等优点被广泛采用。     

微波鉴相器的鉴相误差分析

分析了微波鉴相器的鉴相原理,并用散射矩阵的方法分析了微波鉴相器的鉴相误差与微波相关器的幅度、相位及检波器的检波系数之间的关系,给出误差函数及图表,明确了鉴相误差与鉴相角相关这一事实.     

可调谐双通道光子晶体滤波器的设计

通过对设计出的一维掺杂光子晶体的数值计算和理论分析,得出:双通道透射峰的波长随杂质光学厚度呈线性变化和双通道透射峰的半高宽随光子晶体折射率n2的增加而减小.以此为基础,设计出可调波长范围达140 nm、滤波通道半高宽的可调范围在1～5 nm、滤波通道透射峰值大于0.98的一维光子晶体双通道可调谐滤波器.     

激光测距中数字鉴相器的设计

相位法激光测距广泛应用于距离测量,尤其是短距离测量领域,测距系统的测量精度和速度主要取决于鉴相器的设计,为提高鉴相器的测量精度和速度,本文给出了一种新型数字鉴相器。通过加入反馈电路控制信号调制器,只需一组鉴相器即可实现激光发射信号与接收信号相位差的测量。调整CIC滤波器的参数,最大限度地提高滤波器输出信号的信噪比。对CORDIC算法进行优化,不仅扩展了测量范围,而且提高了测量精度和速度。本文使用Matlab对该数字鉴相器进行了性能评估,并在FPGA上实现了该数字鉴相器,与传统的数字鉴相器相比,测量精度和速度都有较大的提高,同时也降低了设计成本。     

Optimal phase discriminator of a spread-spectrum frequency-shift keyed signal

An optimal phase discrimination algorithm for phase tracking of a spread-spectrum signal with minimum frequency-shift keying is proposed. The noise immunity of the algorithm is analyzed.     

石英晶体膜厚监控仪在红外镀膜中的初步应用

本文介绍了兰州物理所研制的SF-3A石英晶体膜厚监控仪在红外镀膜(10.6μm波段)中的初步实验应用。SF-3A作为光学镀膜的膜厚监测是可行的,实验结果与理论计算一致,与光电极值法的效果相同。     

抗高过载石英晶体元件的研制

使用一种简单实用的设计方法,采用特殊的结构设计,研制出的石英晶体元件具有抗高过载的能力.这种产品可制作的频率范围是3～60MHz,具有抗冲击力在1000～20000g,结合试验验证,这种石英晶体元件在经受高冲击后,仍然能够稳定的工作,所以充分证明了石英晶体元件通过采用这种特殊的结构,完全可以达到具有抗高过载（冲击力在1000～20000g）的能力.解决的关键问题是石英晶体元件晶片的设计、结构的设计及加工过程中应注意的问题.     

多级石英延迟器件相位延迟差研究

利用光在双折射晶体中传播遵循的规律,给出了斜入射光束在两个特殊截面(光轴平行于入射面和光轴垂直于入射面)上的相位延迟的计算公式和小角入射的近似处理。从理论上定量给出方位变化与延迟量变化的关系,从而为延迟器件的调整和正确使用提供理论依据。     

Performance evaluation of differential and discriminator detection of continuous phase modulation

Recently, bandwidth efficient constant-amplitude digital modulation schemes have also been shown to be power efficient when coherent detection is used. Partial-response continuous phase modulation (CPM) schemes are within this class. In some applications noncoherent detection is preferred. The performance of CPM systems is analyzed for differential and discriminator detection. An additive white Gaussian channel is assumed. The detectors make symbol-by-symbol decisions. The considered schemes are M-ary with an arbitrary modulation index and pulse shaping over several symbol intervals. The performance is analyzed by means of error probability expressions. The IF filter for the detectors is optimized within a special class of filters to give good performance. The differential detector is also analyzed on a Rayleigh fading channel. The fading is assumed to be slow. The IF filter is also optimized on this channel. Simulated error probabilities for discriminator detection with a Viterbi detector are also presented both for the Gaussian and the Rayleigh fading channel. The discriminator detector making symbol-by-symbol decisions is simulated on the Rayleigh fading channel. It is shown that partial-response CPM schemes with good performance can also be obtained with noncoherent detectors.     

Design and analysis of two-channel high definition televisionsystems

A technique for the analysis of two-channel high-definition television (HDTV) transmission systems is presented. Design methods based on limitations due to the combined spatial and temporal characteristics of the human visual system (HVS) are developed. The concepts of resolution imbalance, recognizability, and spatial-temporal multiplexing are explained. The design and analysis of two-channel NTSC-compatible HDTV systems having an aspect ratio of 16:9 with double the vertical and horizontal resolution of the present NTSC system is described. It is shown that such a system requires more than two channels for transmission. Signal processing techniques are suggested to improve the quality of the images without using any extra channels. Time multiplexing of different frequency bands are used to exploit the psychovisual redundancies of the HVS to reduce the number of pels to be transmitted. Finally, comparing the spatial resolutions of the reconstructed images by a two-channel HDTV system with that of the HVS, it is found that the spatial resolution are not yet as good as that of the HVS     

SMD石英晶体抗高过载性能的研究

为了研究SMD石英晶体的抗高过载能力,采用自由式霍普金森压杆对7050、6035、5032、3225、3225(一级加固)、3225(二级加固)六种型号SMD石英晶体进行高过载环境下的动态加载测试。结果表明,在高过载条件下,SMD石英晶体的抗高过载性能随尺寸减小而不断提高,并且产品经历高过载环境后电气参数的不良率逐步降低。未经过加固处理的各型号SMD石英晶体(7050、6035、5032、3225)经过高过载试验(50 000~80 000 g)后,电气参数均出现超差,不能满足武器系统的要求。经过加固处理的SMD石英晶体样品(3225一级加固、3225二级加固)经过高过载试验可以正常工作。     

New design of a dual-mode quartz crystal oscillator

A new method has been developed to drive a single quartz crystal in both of its modes. Using a modulator and a demodulator the oscillator provides a C mode frequency output directly as well as the difference frequency between the C and B modes. Results concerning this dual-mode oscillator used in a digital temperature compensated quartz crystal oscillator (DTCXO) are reported.