实测一个YIG振荡器自由运行的频率稳定度 [复制链接]

趁晚上干扰/温度波动比较小，连续测量了8个小时。下图为频率偏差随时间的变化，横轴为秒


下图是Allan方差，横轴单位为秒。实测秒稳大约在0.7ppm，3分钟以内可以稳定在1ppm内，每小时漂移不到4ppm。这个稳定度比我预期的要好。



所用YIG振荡器是Avantek的，测试时恒流供电214mA，输出频率4.3GHz。不过YIG振荡器的输出频率确实受温度影响变化比较大，本次未使用HTR端进行加热恒温，如果加热的话，应该可以改善温度稳定度。

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补充一个相噪的实测图。一个是Avantek，一个是Microsource的YIG。测试频率在4GHz，最低-130dBc/Hz接近仪器的底噪了 再低就测不准了。可见Microsource的这个在近端的相噪明显要低很多（大概20dB），故期望其稳定性会更好一些。

自由运行就是只给YIG振荡器提供恒定的电流，但没有使用PLL或AFC等其他频率稳定措施。

用什么方法测试的，呵呵。

频率计每秒测量1次频率，连续测量几个小时，然后把数据导入Alavar 5.2这个软件就可以了，很方便。

上图看看！

请问你用的恒流源是什么形式/指标的？

恒流源先开始采用Agilent E3631电源的恒流输出，但YIG频率抖动的厉害，而且分辨率也不够，后面自己搭了一个，很简单，基准 -> 16位DAC -> 运放 -> VMOS管这样的形式。

器件的话也尽可能采取高精度，基准+DAC的指标是4ppm/c，电流采样电阻的精度也在4ppm/c，运放采用OPA2227。不过感觉温度系数最高的还是YIG振荡器本身。

后面打算实测一下恒流源的稳定度情况。

看来你的恒流源还是很不错的。依稀记得我测试YTO开环的频率稳定度时，给我的印象并不是太好。

另外好奇问一下，你用的YTO是什么频率范围的？

呵呵，针对恒流源的稳定度确实花了些功夫，逐步优化上来了。

检索过一些相关的文献，针对低噪音恒流源这块主要在激光二极管LD的恒流驱动方面有应用，目前可以做到电流噪音水平大概在0.1ppm以下。

另外看到文献里面有介绍过YIG的自由运行稳定度在100秒以内可以小于1ppm

这次测的是Avantek的2-4G的一款。也许不同的型号现象不太一样。

不错的测试。没想到YIG的自由振荡指标这么低。

ahhui:不错的测试。没想到YIG的自由振荡指标这么低。 (2014-10-21 19:13)

我觉得不错了吧，毕竟YIG小球的Q值一般也就几千吧，跟晶振没法比

再补充一个相噪的实测图（YIG自由振荡）。一个是Avantek，一个是Microsource的YIG。测试频率在4GHz，最低-130dBc/Hz接近仪器的底噪了 再低就测不准了。可见Microsource的这个在近端的相噪明显要低很多（大概20dB），故期望其稳定性会更好一些。

是的和晶振没法比的。测相噪用的什么设备？

microsource的YTO是永磁偏置的？另同样关心相噪测量设备，a牌在低偏移频率下的“噪声”极有可能是恒流源引入的。

相噪用HP e4406a这个设备测的，不过由于YIG输出频率不停在变，所以用了 电脑程序控制e4406a来不停跟踪YIG的频率。相噪测量结果跟Avantek手册上给出的指标是一样的

microsource的那个不是永磁偏置的，工作频率范围也在2-6G之间。

我也在怀疑恒流源的噪音问题，下面打算直接用电池给YIG调谐线圈供电。因为测量时可以跟踪YIG频率的漂移，用电池供电时导致电流不恒定（电池电压不断下降、以及调谐线圈的内阻因为温升而增大等），不是太大的问题，这样就可以看出电流噪音的影响有多大了。

刺猬:microsource的YTO是永磁偏置的？另同样关心相噪测量设备，a牌在低偏移频率下的“噪声”极有可能是恒流源引入的。 (2014-10-23 01:00) 

最近重新测量了一下，avantek的低段相噪是由于+15V主电源引入的，加大电容滤波后可降低10-15dB左右，同microsource的相差不大了。

看来是avantek的电源纹波抑制不够。

上个microsource的YIG图片，圆柱形的不锈钢壳，不过还是容易生锈

感谢xbaby提供照片。我看了些资料，avantek的YTO内部采用类似78xx系列的稳压器供电，内部有退耦电容。但在中低频成分上，单靠电容退耦的效果不佳。故要求供电电源上的交流成分尽可能低，方可获得较为理想的相噪指标。

嗯，不过近端的相噪到时候可以通过PLL跟踪滤除掉。所以也问题不大。没想到YIG很多都是80年代的产品，现在还能工作，不容易啊