鞠青云，汤 亮，栗新伟，乔东海，，季 磊

（1.苏州大学 电子信息学院，江苏 苏州 215006；2.中国科学院声学研究所，北京 100190）

一种用于铷原子钟的低相位噪声压控振荡器

鞠青云1，汤 亮2，栗新伟1，乔东海1，2，季 磊1

（1.苏州大学 电子信息学院，江苏 苏州 215006；2.中国科学院声学研究所，北京 100190）

基于相干布局囚禁(CPT)现象研制的原子钟与传统原子钟相比，能够提供更高的时间精度，且有利于原子钟向微型化、低功耗方向发展。在不同种类的CPT原子钟中，铷原子钟应用最为广泛，而其性能的优劣很大一部分取决于自身内部的用于提供微波信号源的压控振荡器（VCO）。基于此，利用高品质因数的同轴谐振器和 Clapp振荡电路，首先根据负阻分析法使电路快速起振，并结合虚拟地技术对电路参数进行优化，完成了一个小体积、低相位噪声的 3.035 GHz压控振荡器的设计。其相位噪声为-60.49 dBc/Hz@300 Hz、-73.08 dBc/Hz@1 kHz和-97.48 dBc/ Hz@10 kHz，压控调节灵敏度为12 MHz/V，输出信号的功率为-1.13 dBm，满足铷原子钟的应用需求。

相干布局数囚禁；铷原子钟；同轴谐振器；压控振荡器；低相位噪声

0 引言

随着科技的进步，军工、深海探测等领域需要更高精度的时间基准为其提供有力的保障，而利用相干布局囚禁(CPT)技术研制的原子钟不仅能满足精度要求，且正在向微型化、低功耗方向发展。CPT铷原子钟是其中应用最普遍的一种[1]。对于铷原子钟的制造和应用，具有一个高稳定度、低噪声的信号源是至关重要的，且要求信号源的频率等于铷原子基态超精细分裂频率的一倍或者一半[2]，从而能够有效地调制系统后端的激光器。……