针对恒温晶体振荡器(Oven Controlled Crystal Oscillator,OCXO)低功耗技术进行研究,为解决国内供货能力不足问题,论文设计研制了一款低功耗恒温晶振器件。通过对恒温晶振的各组成部分的功耗分析,设计了一款基于自加热晶体谐振器技术的低功耗恒温晶振结构。该结构设计实现了谐振、加热、感温于一体,提高了热量传递的有效性,又通过有效的隔热设计,降低了热损,从而实现了恒温晶振的功耗降低。为解决自加热晶体谐振器热应力问题,晶片设计选用双转角SC切型的设计。通过对单转角切型的角度测量设备的X光管及接收管大臂角度的修正,并引入峰间距的概念,规避了大臂加工精度的难题,解决了双转角圆片角度的测量问题。通过晶片角度对应谐振器的温度拐点测试验证,角度测量准确。通过对磁控溅射镀膜设备真空系统、Ar流量控制系统、冷却循环系统的改造,采用合金靶镀膜的工艺,实现了精确比例Cr20Ni80合金膜的镀制,并辅以退火工艺的研究,实现了自加热晶体谐振器加热电极膜的制作。经测试,加热电极膜电阻在15-20Ω,符合设计要求。通过多触点低漏率冷压焊基座的研制,解决了感温器件的放置问题,实现了石英晶片温度的无时延测量。通过使用B模频率验证,其测温准确度可达到0.2℃,因而使其测温更准确,功率波动更小。选取了热传导系数小的材料,设计了隔热器件,对自加热晶体谐振器直接隔热,大大降低了谐振器的热损,计算其热传递的等效功率约为0.0312W,大幅降低了温度控制电路的功耗。经过实验,制作自加热晶体谐振器,装配隔热组件,匹配振荡电路、输出电路等辅助电路后得到样品,测试样品的各项参数,其开机功率<1W,待机功率<100mW,开机时间<120S,样品功耗指标满足课题要求。相位噪声指标与常规恒温晶振一致,日老化优于0.1ppb,表明该类型产品的其他参数并未受加工制程改变而影响。基于自加热晶体谐振器技术设计的低功耗恒温晶振,产品指标满足课题要求,达到了国外研究水平。