bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2025-23-2-35-43bsuir-4109Research ArticleСтатьиУменьшение фазовых шумов высокостабильных кварцевых генераторов при воздействии вибрации посредством тросовых виброизоляторовReduction of Phase Noise of Highly Stable Quartz Oscillators Under Vibration by Means of Cable Vibration IsolatorsКийкоВ. Н.KiykoV. N.

Кийко Вадим Николаевич, асп. каф. инфокоммуникационных технологий

220013, Минск, ул. П. Бровки, 6

Vadim N. Kiyko, Postgraduate at the Department of Infocommunication Technologies

220013, Minsk, P. Brovki St., 6 

kiyko@bsuir.byНаумовичН. М.NaumovichN. M.

Канд. техн. наук, нач. науч.-констр. центра перспективных радиоэлектронных систем сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн (Центр 1.6)

Минск

Nikolay M. Naumovich, Cand. Sci. (Tech.), Head of the Research and Design Center of Advanced Radioelectronic Systems of the Centimeter and Millimeter Wavelengths (Center 1.6

Minsk

ДавыдовМ. В.DavydovM. V.

Канд. техн. наук, доц., первый проректор 

Минск

Maksim V. Davydov, Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, First Vice-Rector

Minsk

ЖуравлёвВ. И.ZhuravliovV. I.

Канд. техн. наук, ст. науч. сотр. Центра 1.6, зав. каф. теоретических основ электротехники

Минск

Vadim I. Zhuravliov, Cand. Sci. (Tech.), Senior Researcher at the Center 1.6, Head of the Department of Fundamental Electrical Engineering

Minsk

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics2025290420252323543Copyright © Кийко В.Н., Наумович Н.М., Давыдов М.В., Журавлёв В.И., 20252025Кийко В.Н., Наумович Н.М., Давыдов М.В., Журавлёв В.И.Kiyko V.N., Naumovich N.M., Davydov M.V., Zhuravliov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/4109

Рассмотрено влияние на фазовые шумы кварцевых генераторов случайных вибрационных воздействий. Для уменьшения этих шумов предлагается использовать тросовый виброизолятор ВИ 0,8/0. Проведены экспериментальные исследования, в ходе которых оценивалась эффективность виброизоляторов по осям X, Y и Z. Полученные результаты демонстрируют снижение фазовых шумов при различных вибрационных режимах. Представлены результаты анализа воздействия спектральной плотности вибраций и резонансных частот, подтверждающие улучшение стабильности частоты кварцевых генераторов при использовании тросовых виброизоляторов. В результате измерений установлено, что применение тросовых виброизоляторов позволяет снизить фазовые шумы на 15–30 % в зависимости от частотного диапазона и   направления   действия   случайной   вибрации.   Виброизоляторы   наиболее   эффективны в диапазоне частот более 150 Гц для осей X и Z, и более 300 Гц – для Y. Полученные данные подтверждают, что виброизоляторы могут значительно улучшить стабильность работы кварцевых генераторов в условиях вибрации, начиная с определенной частоты воздействия.

The influence of random vibration effects on the phase noise of quartz generators is examined. To reduce this noise, it is proposed to use a VI 0.8/0 cable vibration isolator. Experimental studies were conducted to evaluate the efficiency of vibration isolators along the X, Y, and Z axes. The results demonstrate a decrease in phase noise under various vibration modes. The results of the analysis of the effect of the spectral density of vibrations and resonant frequencies are presented, confirming the improvement of the frequency stability of quartz oscillators when using cable vibration isolators. As a result of measurements, it was found that the use of cable vibration isolators allows for a 15–30 % decrease in phase noise depending on the frequency range and direction of random vibration. Vibration isolators are most effective in the frequency range above 150 Hz for the X and Z axes, and above 300 Hz for the Y axis. The data obtained confirm that vibration isolators can significantly improve the stability of quartz oscillators under vibration conditions, starting from a certain frequency of action.

вибрациятросовый виброизоляторкварцевый генераторспектральная плотность вибрациирезонансные частотыvibrationcable vibration isolatorquartz generatorspectral density of vibrationresonant frequenciesReferencesИванов, Ю. Измерение G-чувствительности кварцевых генераторов / Ю. Иванов, А. Никонов, Э. Князева // Электроника. Наука. Технология. Бизнес. 2019. № 3. С. 124–129.Ivanov Y., Nikonov A., Knyazeva E. (2019) Measuring the G-Sensitivity of Quartz Oscillators. Electronics. Science. Technology. Business. (3), 124–129 (in Russian).Ильинский, В. С. Защита РЭА и прецизионного оборудования от динамических воздействий / В. С. Ильинский. М.: Радио и связь, 1982.Ilyinsky V. S. (1982) Protection of Electronic and Precision Equipment from Dynamic Impacts. Moscow, Radio i Sviaz Publ. (in Russian).Использование тросовых виброизоляторов для виброзащиты кварцевых генераторов / В. Н. Кийко [и др.] // Доклады БГУИР. 2023. Т. 21, № 4. С. 63–70. http://dx.doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-4-63-70.Kiyko V. N., Naumovich N. M., Davydov M. V., Zhuravliov V. I. (2023) Use of Cable Vibration Isolators forVibration Protection of Quartz Generators. Doklady BGUIR. 21 (4), 63–70. http://dx.doi.org/10.35596/1729-7648-2023-21-4-63-70 (in Russian).Rubiola, E. Phase Noise and Frequency Stability in Oscillators / Е. Rubiola. UK: Cambridge University Press, 2008.Rubiola E. (2008) Phase Noise and Frequency Stability in Oscillators. UK, Cambridge University Press.Optimizing Phase – Noise Performance: Theory and Design Techniques for a Crystal Oscillator / А. Apte [et al.] // IEEE Microwave Magazine. 2017. Vol. 18, No 4. P. 108–123.Apte А., Rohle U. L., Poddar A., Rudlph M. (2017) Optimizing Phase – Noise Performance: Theory and Design Techniques for a Crystal Oscillator. IEEE Microwave Magazine. 18 (4), 108–123.Filler, R. L. The Acceleration Sensitivity of Quartz Crystal Oscillators: A Review / R. L. Filler // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 1988. Vol. 35, No 3. P. 297–305.Filler R. L. (1988) The Acceleration Sensitivity of Quartz Crystal Oscillators: A Review. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 35 (3), 297–305.Пономарев, Ю. К. Разработка методики расчета характеристик тросового виброизолятора с радиусным и прямолинейными участками осевой линии / Ю. К. Пономарев, П. В. Посохов, О. Б. Симаков // Новые материалы и технологии в машиностроении: сб. науч. тр. Брянск: Брянский гос. инж.-технол. ун-т, 2014. С. 64–74.Ponomarev Yu. K., Posokhov P. V., Simakov O. B. (2014) Development of a Method for Calculating the Characteristics of a Cable Vibration Isolator with Radius and Straight Sections of the Center Line. New Materials and Technologies in Mechanical Engineering, Collection of Scientific Papers. Bryansk, Bryansk State Engineering and Technology University. 64–74 (in Russian).Test Method Standard – Electronic and Electrical Component Parts: MIL-STD-202G. USA: Department of Defense, 2008.MIL-STD-202G. Test Method Standard – Electronic and Electrical Component Parts. USA, Department of Defense, 2008.Kurowski, P. M. Finite Element Analysis for Design Engineers / Р. M. Kurowski // SAE. 2017. Р. 181–196.Kurowski P. M. (2017) Finite Element Analysis for Design Engineers. SAE. 181–196.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.