一种紧凑型双槽恒温晶体振荡器的制作方法

本实用新型涉及晶体振荡器恒温控制领域，特别是涉及一种紧凑型双槽恒温晶体振荡器。

背景技术：

随着电子技术的持续发展，通信系统对系统参考信号的要求越来越高，特别是在时间同步领域，对系统时间基准的恒温晶体谐振器的温度稳定度、阿伦方差(时域短期稳定度)的要求都比较高。而晶体谐振器的谐振频率对温度又非常敏感，为了提高其温度稳定度，降低其温度敏感度是有效的方式。目前，降低晶体谐振器的温度敏感度的方法主要是恒温或温补，而对于超高稳定度和低噪声要求的晶体谐振器来说，通常只能采用恒温的办法。

恒温晶体谐振器(以下简称恒温晶振)主要有两种：单槽恒温和双槽恒温。单槽恒温一般可以达到1E-9量级的温度稳定度，短稳可达到1E-12左右。当需要更高稳温度稳定度，特别是对于温度稳定度优于1E-10的产品而言，只能采用双槽恒温的办法来解决。

目前行业内主要的双槽恒温措施主要是在热结构的设计上，通常的办法是采用一个恒温加热槽(内槽)，内置石英谐振器，将恒温的谐振器置于振荡器电路，最后将恒温后的谐振器和振荡电路置于一个外部恒温槽，然后外部恒温槽和振荡器外围电路共同置于一个PCB板。方法由于采用多张印制板电路重叠，并用不同的恒温槽结构包裹，各恒温槽由于要保证一定的温度梯度，需要相互隔离，因此需要较大的体积实现，特别是在产品高度上无法适应越来越小的空间要求，市场上所售基于该方式的双槽恒温高稳晶振一般体积都至少在50mm×50mm×38mm，甚至更大。

此外，目前也有直接将一个单槽恒温晶振成品封装好后，直接在成品晶振的外壳加热形成外槽，将外围电路和被加热单槽恒温晶振置于另一张PCB上，调试成功后再封装起来。该方法具有可以单独调试内槽(单槽恒温晶振)和外槽的特点，具有调试方便的优点。但由于采用的是成品晶振，产品总共也有两层独立PCB，加上封装和谐振器高度，其体积也非常难做小，基于该方式生产的双槽恒温晶振，其体积至少在50mm×50mm×19mm，因此存在体积较大，使用不便的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种紧凑型双槽恒温晶体振荡器，该晶体振荡器设计合理、结构紧凑、体积小、安装方便、具有较大热容量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种紧凑型双槽恒温晶体振荡器，包括PCB板、内槽、晶体谐振器和加热功率晶体管；所述PCB板正面设有一PCB隔热槽，PCB板背面与PCB隔热槽对应的位置设有一振荡电路布局槽，所述PCB隔热槽和振荡电路布局槽的四周均设有隔热层；所述PCB板两侧还各设有一个用于封闭PCB隔热槽和振荡电路布局槽的外槽挡板；所述内槽用外槽挡板封闭在PCB隔热槽中，且内槽包括晶体槽位，和与晶体槽位侧面相接的功率管槽位；所述晶体槽位内设有一圆形通孔，所述晶体谐振器即设置在该圆形通孔内，所述功率管槽位内设有条形凹槽，所述加热功率晶体管即设置在该条形凹槽内；所述靠近功率管槽位一侧的晶体槽位内还设有一温度传感器；所述内槽外表面均设有一层亲锡的镀层。

具体的说，所述内槽整体呈长方体形，且其四个角落各设有一个螺纹孔，并通过螺纹孔与PCB隔热槽底部螺纹连接。

此外，所述内槽通过焊锡的方式焊接在PCB隔热槽底部。

进一步的，所述圆形通孔直径与晶体谐振器外径一致。

更进一步的，所述晶体槽位侧面还开设了一开口，使圆形通孔侧面为非封闭结构。

具体的说，所述加热功率晶体管可通过螺丝安装或采用焊锡方式安装在条形凹槽内。

优选的，所述镀层为银镀层。

优选的，所述晶体槽位为铝结构槽位或铜结构槽位。

优选的，所述外槽挡板为铝结构挡板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型可对温度敏感的晶体振荡器进行精密控温，改善现有晶体振荡器温度稳定度，提高其短期稳定度指标。

(2)本实用新型用一张PCB板即实现双槽控温，放弃了传统的内外槽完全隔离并由多层结构实现的双槽高稳恒温结构。大大减小了热结构的高度，同时减小了PCB的面积，有利于产品成品体积的减小(可以实现38mm×38mm×12.7mm的标准封装)。同时，具有生产调试方便，具有相当的热容量以保证较低的温度波动，来保证良好的稳短期稳定度指标。

(3)本实用新型结构简单，设计合理，安装调试方便，具有更小的体积，具有广泛的市场应用前景，适合推广应用。

附图说明

图1为本实用新型俯视图。

图2为本实用新型后视图。

图3为本实用新型内槽装配后示意图。

图4为本实用新型内槽结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-PCB板，11-PCB隔热槽，12-外槽挡板，13-振荡电路布局槽，14-隔热层，2-内槽，21-晶体槽位，22-功率管槽位，23-圆形通孔，24-条形凹槽，25-螺纹孔，26-开口，3-晶体谐振器，4-加热功率晶体管，5-温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例主要是为了提供一种紧凑型双槽恒温晶体振荡器，即一种双槽恒温晶体振荡器的小型化结构。如图1所示，该振荡器包括PCB板1、内槽2、晶体谐振器3和加热功率晶体管4。

如图1～4所示，所述PCB板1为长方体形薄板结构，其上方设有一用于安装晶体谐振器3的PCB隔热槽11，PCB板背面与PCB隔热槽对应的位置设有一振荡电路布局槽13；所述PCB板两侧还各设有一个用于封闭PCB隔热槽和振荡电路布局槽的外槽挡板12。其中，PCB隔热槽一侧的外槽挡板12可通过焊接的方式将PCB隔热槽中的内槽封闭，而振荡电路布局槽一侧的外槽挡板12则可通过螺丝或螺栓等方式将振荡电路布局槽封闭，以实现外槽控温，且方便内槽指标的调试；该振荡电路布局槽中用于安装振荡电路的元器件，以确保振荡电路和晶体处于同一个温度梯度。并且，为降低功耗，所述PCB隔热槽和振荡电路布局槽的四周均设有隔热层14。

所述内槽2整体呈长方体形，为了制造方便，节省成本且便于其安装，整个内槽2均由铝材料或铜材料制成，且内槽2的外表面也均设有一层亲锡的镀银层，便于锡焊。在本实施例中，为保证产品的可靠性，所述内槽2的底部采用焊锡的方式焊接在PCB隔热槽11底部。且内槽包括晶体槽位21，和与晶体槽位侧面相接的功率管槽位22。所述晶体槽位21内设有一圆形通孔23，所述晶体谐振器3即设置在该圆形通孔内，为了保证充分的热接触，所述圆形通孔23直径与晶体谐振器外径一致，同时，所述晶体槽位21侧面还开设了一开口26，使圆形通孔23侧面为非封闭结构，便于直径尺寸公差为负时的晶体谐振器装配，增强其适应性。所述功率管槽位22内设有条形凹槽24，所述加热功率晶体管4也通过焊锡的方式设置在该条形凹槽内，该设置可降低结构高度，减小振荡器体积；所述靠近功率管槽位22一侧的晶体槽位21内还设有一温度传感器5，通过精密测量晶体槽位21内的温度以达到精密控制的目的。

本实施例的振荡器通过单一PCB实现全部双槽恒温功能，其结构紧凑，在达到精密控制的同时，还具有体积小，功耗低的特点。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。