CN104158492B - 一种星载温补晶振的隔振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种星载温补晶振的隔振装置，包括隔振盒体、晶振电路印制板、以及石英晶体振荡器。隔振盒体中具有刚性安装台，使用弹性紧固夹将石英晶体振荡器直接固定在刚性安装台上，石英晶体振荡器与晶振电路印制板电连接，隔振盒体底座安装螺钉设计了隔振阻尼套管。本发明的隔振装置既能实现隔振又能实现散热的功能，尤其适用于星载温补晶振等小型、对温度敏感的物体的隔振、减振。

Description

一种星载温补晶振的隔振装置

技术领域

本发明属于电子设备隔振缓冲装置技术领域，具体地，涉及用于星载设备中温度补偿石英晶体振荡器振荡器(以下简称温补晶振)的星载温补晶振的隔振装置。

背景技术

测控应答机在卫星发射阶段需要连续工作，且在恶劣的空间温度环境下也要保证下行频率的精度，以确保地面测控站可以正常跟踪。星载温补晶振是测控应答机下行输出频率的产生源头，是下行信号频率精度及相噪性能的保证。测控应答机的抗振性及下行频率精度均取决于星载温补晶振的性能是否良好。

现有星载温补晶振采用外部包裹隔振材料的方法进行隔振，其缺点是：尺寸大，且在某些频率点振动响应放大了近7倍；安装过程无法量化，容易受人为因素影响；未考虑散热，真空条件下，石英晶体振荡器表面实际温度较环境温度约高17℃，给温补电路设计增加了难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种隔振效果好、结构简单，又有良好散热性的星载温补晶振的隔振装置。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案包括：

一种星载温补晶振的隔振装置，包括隔振盒体、晶振电路印制板、以及石英晶体振荡器，其中，隔振盒体的本体的顶部和底部均为开口式，顶部的开口通过上盖板盖合，底部的开口通过下盖板盖合；晶振电路印制板固定在隔振盒体中，并且晶振电路印制板的长度和宽度分别与隔振盒体内腔的长度和宽度相适应；隔振盒体的内侧壁上设置有刚性安装台，石英晶体振荡器通过弹性紧固夹固定在刚性安装台上，并与晶振电路印制板电连接；隔振盒体上设置有底座，底座中套装有隔振阻尼套管隔振盒体通过装配于隔振阻尼套管中的安装螺钉固定于待固定的部件上。

进一步地，上盖板和下盖板的结构相同，均包括上层铝板、下层铝板、以及位于上层铝板与下层铝板之间的阻尼橡胶板。

进一步地，隔振盒体的内侧壁上设置有凸台，晶振电路印制板通过螺钉固定在隔振盒体内侧壁的该凸台上。

进一步地，弹性紧固夹的两端通过螺钉固定在刚性安装台。

进一步地，底座的数量为4个，4个底座布置在隔振盒体侧壁的四角上，每个底座上都具有通孔；隔振阻尼套管包括一体形成的圆柱部和凸缘部，凸缘部的直径大于圆柱部的直径，并且圆柱部和凸缘部中部的螺纹孔彼此贯通，当安装到位时，隔振阻尼套管的圆柱部套装于底座的通孔中，凸缘部抵靠底座的上表面，并且安装螺钉螺接于隔振阻尼套管中。

进一步地，石英晶体振荡器通过金属软导线与晶振电路印制板电连接。

与现有技术相比，根据本发明的星载温补晶振的隔振装置具备有益的技术效果：

1、石英晶体振荡器直接固定在刚性安装台上，选择金属软导线(AF线内部7芯金属软导线，长度＝15～20mm)作为石英晶体振荡器的连接介质，软连接介质刚度较低，质量小，因此能够释放振动产生的位移，极大减弱由于振动位移、加速度带来的振动载荷，并且几乎避免了晶振电路印制板本身对振动响应的放大传递给石英晶体振荡器，很大程度上降低了温补晶振电路所使用的石英晶体振荡器对振动的响应，有效地隔离了振动响应的传递；

2、尺寸小，未额外增加结构设计难度及空间；

3、安装方法模式化，操作可控，不受人为因素影响。

4、使用弹性紧固夹将石英晶体振荡器直接固定在刚性安装台上，且没有额外的隔振材料包裹，使热量直接通过机壳传递出去，石英晶体振荡器及晶振电路印制板的温度和环境温度一致(环境温度50℃时，实测石英晶体振荡器表面温度为50.4℃)，散热良好。

附图说明

图1是根据本发明的星载温补晶振的隔振装置的结构示意图；

图2是根据本发明的星载温补晶振的隔振装置的剖面图；

图3是隔振盒体底座、安装螺钉、以及隔振阻尼套管的安装示意图；

图4是输入振动量级为25grms时，本发明在石英晶体振荡器表面采集到的实际振动响应曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对根据本发明的星载温补晶振的隔振装置做进一步详细的说明。

参见附图1，根据本发明的温补晶振隔振装置包括隔振盒体1、晶振电路印制板2、以及石英晶体振荡器3。其中，隔振盒体1为矩形六面体形的盒体，隔振盒体1的本体的顶部和底部均为开口式，顶部的开口通过上盖板8盖合，底部的开口通过下盖板8盖合。晶振电路印制板2固定在隔振盒体1中，并且晶振电路印制板2的长度和宽度分别与隔振盒体1内腔的长度和宽度相适应。

为了将晶振电路印制板2固定到隔振盒体1中，在隔振盒体1的内侧壁上设置有凸台(未图示)，晶振电路印制板2通过螺钉固定在隔振盒体1内侧壁的该凸台上。当然，凸台可以是沿着隔振盒体1的内侧壁连续布置的凸台，或者间隔布置的多个凸台，根据实际需要调整即可，在此不做具体限定。

隔振盒体1的内侧壁上设置有刚性安装台4，石英晶体振荡器3通过弹性紧固夹5固定在刚性安装台4上，并与晶振电路印制板2电连接。

安装时，首先使用螺钉将晶振电路印制板2从上往下安装在隔振盒体中。晶振电路印制板上的晶振电路采用常规的电路即可，通常包括电源滤波电路、振荡电路、温补电路、放大电路四部分。晶振电路印制板的材质为FR-4，其根据隔振盒体尺寸进行适应性的设计。如图2中，由于刚性安装台4的存在，晶振电路印制板2在与刚性安装台4交接的位置进行了凹槽式的结构变换，使得晶振电路印制板2周向地卡接于刚性安装台4的外周。当然，也可以将晶振电路印制板2设置成位置上低于刚性安装台4，从而避免与刚性安装台4直接接触。

石英晶体振荡器的管脚通过金属软导线6(AF线内部厂家绕制的7芯金属软导线)与晶振电路印制板2电连接。金属软导线的一端绕焊在石英晶体振荡器的管脚上，软线预留长度≥20mm。

刚性安装台4采用刚性材料制成，本优选实施例中，刚性安装台4的材质与隔振盒体1的相同，为铝合金。优选地，刚性安装台与隔振盒体为一体式设计，在隔振盒体加工时同时加工完成。

弹性紧固夹选用现有的即可。弹性紧固夹的两端通过镙钉从上往下紧固在刚性安装台4上。优选地，弹性紧固夹选用良好弹性的铜质材料，保证紧固的同时保证有一定的弹性，使石英晶体振荡器可以完全贴合在刚性安装台上，同时保证石英晶体振荡器不受外力压迫。

石英晶体振荡器的管脚用金属软导线6与晶振电路印制板2连接，金属软导线的一端绕焊在石英晶体振荡器的管脚上，另一端焊接在晶振电路印制板上，金属软导线的长度为15～20mm，导线需要保持松弛、柔软，有一定的弧度，用于释放振动应力。

石英晶体振荡器通过弹性紧固夹固定在刚性安装台上，其管脚用软导线连接后，载荷无法传递，软导线刚度越小，传递率越小，即晶振电路印制板的外载荷无法传递给石英晶体振荡器，印制板频率与石英晶体振荡器之间不会出现力耦合，与现有技术中相比，石英晶体振荡器的应力降低约40％，改善了相噪性能。当然，也可以不用弹性紧固夹，而采用刚性粘接剂将石英晶体振荡器直接固定在刚性安装台上。

隔振盒体设计为上下通腔，因此设计了上、下盖板，盖板设计为夹层盖板，靠内侧一层为1mm厚的铝板，中间夹层为1mm厚的硅橡胶板,靠外侧一层为0.5mm厚的铝盖板，参见附图1。

隔振盒体1上设置有底座11，底座中套装有隔振阻尼套管7隔振盒体1通过装配于隔振阻尼套管7中的安装螺钉固定于待固定的部件上。具体地，在如图1-3所示的优选实施例中，底座11的数量为4个，4个底座11布置在隔振盒体1侧壁的四角上(位于底部的位置)，每个底座11上都具有通孔。隔振阻尼套管7包括一体形成的圆柱部和凸缘部，凸缘部的直径大于圆柱部的直径，并且圆柱部和凸缘部中部的螺纹孔彼此贯通，当安装到位时，隔振阻尼套管7的圆柱部套装于底座11的通孔中，凸缘部抵靠底座11的上表面，并且安装螺钉螺接于隔振阻尼套管7中。

隔振盒体安装时，先在底座安装螺钉外套上隔振阻尼套管7，隔振阻尼套管的材质为高阻尼橡胶，然后再将隔振盒体用螺钉紧固在底座上，参见附图3。

采用本发明设计的隔振设计取得的隔振效果见图4。当输入振动量级为总均方根25grms时，本发明在石英晶体振荡器表面采集到的实际振动响应为总均方根21.94grms，不仅起到了隔离的效果，且没有出现个别频点振动响应放大的现象。因此，本发明的隔振装置很大程度上降低了温补晶振电路所使用的石英晶体振荡器对振动的响应，有效地隔离了振动响应的传递，能满足既需要隔振又需要散热的产品的工作环境要求，尤其适用于星载温补晶振等小型、对温度敏感的物体的隔振、减振。

在此，需要说明的是，本说明书中未详细描述的内容，是本领域技术人员通过本说明书中的描述以及现有技术能够实现的，因此，不做赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用来限制本发明的保护范围。对于本领域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以对本发明做出若干的修改和替换，所有这些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种星载温补晶振的隔振装置，其特征在于，包括隔振盒体(1)、晶振电路印制板(2)、以及石英晶体振荡器(3)，其中，

隔振盒体(1)的本体的顶部和底部均为开口式，顶部的开口通过上盖板(8)盖合，底部的开口通过下盖板(8)盖合；晶振电路印制板(2)固定在隔振盒体(1)中，并且晶振电路印制板(2)的长度和宽度分别与隔振盒体(1)内腔的长度和宽度相适应；

隔振盒体(1)的内侧壁上设置有刚性安装台(4)，石英晶体振荡器(3)通过弹性紧固夹(5)固定在刚性安装台(4)上，并与晶振电路印制板(2)电连接；

隔振盒体(1)上设置有底座(11)，底座中套装有隔振阻尼套管(7)，隔振盒体(1)通过装配于隔振阻尼套管(7)中的安装螺钉固定于待固定的部件上。

2.根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于，上盖板(8)和下盖板(8)的结构相同，均包括上层铝板(9)、下层铝板(9)、以及位于上层铝板(9)与下层铝板(9)之间的阻尼橡胶板(10)。

3.根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于，隔振盒体(1)的内侧壁上设置有凸台，晶振电路印制板(2)通过螺钉固定在隔振盒体(1)内侧壁的该凸台上。

4.根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于，弹性紧固夹(5)的两端通过螺钉固定在刚性安装台(4)。

5.根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于，

底座(11)的数量为4个，4个底座(11)布置在隔振盒体(1)侧壁的四角上，每个底座(11)上都具有通孔；

隔振阻尼套管(7)包括一体形成的圆柱部和凸缘部，凸缘部的直径大于圆柱部的直径，并且圆柱部和凸缘部中部的螺纹孔彼此贯通，当安装到位时，隔振阻尼套管(7)的圆柱部套装于底座(11)的通孔中，凸缘部抵靠底座(11)的上表面，并且安装螺钉螺接于隔振阻尼套管(7)中。

6.根据权利要求1所述的隔振装置，其特征在于，石英晶体振荡器(3)通过金属软导线(6)与晶振电路印制板(2)电连接。