晶体振荡器广泛应用于通信、雷达等各种电子设备,随着各方面技术的不断发展,频率源的品质已成为各种电子系统性能优劣的关键因素之一。研制高稳定晶体振荡器,提高相位噪声指标、减少抖动对整体性能的影响,已经成为刻不容缓的任务。同时随着频率合成技术的迅猛发展,对晶体振荡器参考源的要求也越来越高,研究频率源信号的相位抖动和相位噪声,从根本上改善频率源的性能,对于这一学科的理论发展和实际应用都具有重要的意义。本文先叙述了晶体谐振器的发展及其现状,晶体作为频稳器件的优点。然后从理论上分析了反馈型晶体振荡器的基本工作原理,并阐述频率稳定度的概念,给出了在频域中相位噪声和时域中相位抖动的表示方法,形成原因以及影响相位抖动的诸多因素。然后针对特定的振荡电路结构-串联型巴特勒共基振荡电路-进行深入的研究和分析,并对主振电路中主要的噪声源-三极管进行的深入分析,包括激励对三极管及晶体的影响。依据晶体管放大器的噪声模型分析合理选择了低噪声的元器件,对降低相位噪声和相位抖动的方法作了一些探讨。参照提出反馈振荡器中输出和输入噪声关系的李森模型,设计一高稳定低相位噪声振荡器的实验电路,并在实验中分析电路关键元件对电路整体性能的影响。设计中分别采用了Agilent公司的高级设计系统Advanced Design System 2004A(ADS)和Ansoft公司高频仿真设计软件Serenade v8.7对振荡器电路进行仿真和调试。并通过软件仿真优化,筛选了合适的元件参数值,再依据此参考值对实际电路板进行装配调试。最后,用PN9000相位噪声测试系统进行样机实测,并给出相应的实验结果及其分析。