如何檢定銣原子頻率標準?

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發表時間:2019-03-07 17:30作者:小劉來源:西安同步原創

銣原子頻率標準也稱之為銣頻標是一種被動型原子頻標。銣頻標內晶振的振蕩頻率通過頻率合成技術產生一個微波激勵信號,銣同位素87 Rb的原子在激勵信號的感應下發生躍進,原子躍進對微波信號起鑒頻作用而產生的誤差信號,通過鎖頻環路伺服晶振的頻率,使激勵信號頻率鎖定到原子躍進頻率,實現晶振輸出頻率的高度穩定和準確。


1、銣頻標概述

GNSS控制的銣頻標是利用全球導航衛星系統信號不斷調整銣頻標的輸出頻率,使其具有更高的頻率準確度。銣原子頻率標準廣泛應用于無線電導航與定位、數字通訊工程和時間頻率測量等領域。

如何檢定銣原子頻率標準的各項性能指標是否符合實際需求,一般可送檢計量單位,依據JJG 292-2009銣原子頻率標準檢定規程進行各項檢定。具體的檢定項目有:外觀及工作正常性、輸出信號、諧波與非諧波、開機特性、頻率穩定度、相位噪聲、日頻率漂移率、頻率復現性、頻率調整范圍和頻率準確度。

2.檢定器具

檢定銣原子頻率標準的過程當中需要準備的計量器具有:頻率穩定度參考頻標、頻率漂移率和頻率準確度參考頻標、相位噪聲參考頻標、示波器、頻譜分析儀、頻標比對器、頻差倍增器、比相儀、分頻器、通用計數器和相位噪聲測量系統。

其中通用計數器可參考使用SYN5636型高精度通用計數器。該款計數器性能可靠,測量范圍寬,靈敏度高,動態范圍大。有外頻標功能,滿足測量范圍10Hz~100MHz。

計數器.png

頻標比對器推薦使用SYN5609型對輸入的頻率標準信號的短期穩定度、頻率準確度進行測量。通過某種數據處理和計算,可計算出頻率日波動、開機特性和頻率漂移率等參數。

頻差倍增器外接計數器,用于測量兩頻率信號的頻率差,輸入頻率1MHz,5MHz10MHz,頻差倍增器引入的測量不確定度應優于被檢銣頻標穩定度的3倍。

3、檢定方法

銣頻標檢定的具體方法和連接示意圖JJG 292-2009檢規中有詳細的闡述,在此只提出部分項進行說明。

輸出信號項檢定主要是用示波器檢測銣頻標的頻率信號和秒脈沖信號,其中示波器的阻抗為50Ω 。

諧波和非諧波的檢定主要使用頻譜分析儀來完成,需要設備頻譜分析儀的分辨帶寬、視頻帶寬為1kHz,設置頻譜分析儀的起始頻率和終止頻率。

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頻差倍增測頻法

開機特性的檢定可以用頻差倍增測頻法或時差法。

相位噪聲的檢定需要將被檢銣頻標的輸出端與參考頻標的輸出端分別接至相位噪聲測量系統的相應信號輸入端。

4、小結

銣原子頻率標準的檢定周期一般不超過1年。按照規程檢定合格的出檢定證書,不合格的出具檢定結果通知書,并且會注明不合格項。