小型频标与频率稳定度测量系统.pdfVIP

《电气自动化)2012年第34卷第4期 测量与检测技术 Measurement＆DetectingTechnics 小型频标与频率稳定度测量系统 张凯 (武汉理工大学 信息工程学院，湖北 武汉 430070) 摘 要：在理解铷原子频标及时测量系统基本原理的前提下 ，提出了一种改进型的铷原子频标及频率测量系统，对该系统的设计方案 进行了深入的剖析和讲解。分析各部件对系统频率稳定度的影响，设计出高精度的恒温控制压控石英振荡器、DDS频率源、调 相电路、晶体管及阶跃二极管倍频电路、伺服电路等 ，优化电路设计和参数选择 ，实现优势组合与互补的铷原子频标系统。利 用铷原子频标输出的标准频率信号作为测量系统的标准频率输入，引入DDS实现差拍法和多模式频差倍增法…相结合的方 法，实现高精度的可测量各种频率的频率稳定度测量系统。 ． 关键词：铷原子频标；标准时钟源；频率稳定度；测量系统 [中图分类号]TM935．11 [文献标志码]A [文章编号]1000—3886(2012)04—0076—03 SmallFrequencyStandardandFrequencyStabilityMeasurementSystem ZHANG Kai (TheSchoolofInformationEngineering，WuHanUniversityofTechnology，WuhanHubei430072，China) Abstract：BasedontheknowledgeoftheRbatomicfrequencystandardand timelyfrequencymeasurementsystem 。weproposedanimproved system．Thenexpound toRb atomicfrequency standard respectivelyoftheme~urementsystem andfrequency ofdetailed design proposalmadein—depht analysisandexplanation．Analysisofvariouscomponentsofthesystem frequencystability，htedesigngives theinfluenceoftemperaturecontrolhighvoltagecontrolledquartzoscillators，spuriousfrequencysource，phase-modulationcircuit， thetransistorandLaplacedomaindiodetimesfrequencycircuit，serecircuitetc，optimizescircuitdesignandparameterselection， realizeadvantagecombination andcomplementaryRbatomicfrequencystna dardsystem．UsingtheRb ~omiefrequencystandard signal ashteoutputofthemeasurementsystem input，introducingstandardfrequencyDDSachievepoorshootingmethodandmode doublefrequencydifferencewiththemethod． Keywords：Rbatomicfrequencystandard；standradclockresource；frequencystability；measurementsystem O 引 言 改进型铷原子频标最大的特点就是用非整数晶体 (19．984466 MHz)替代了