銣原子頻標的同步鑑相裝置及其同步鑑相方法
2024-01-23 04:43:15
專利名稱：銣原子頻標的同步鑑相裝置及其同步鑑相方法
技術領域：
本發明涉及被動型銣原子頻標領域，尤其涉及一種銣原子頻標的同步鑑相裝置及 其同步鑑相方法。
背景技術：
原子頻標是一種具有優良穩定度和準確度的頻率源，已廣泛應用於衛星的定位、 導航和通信、儀器儀表以及天文等領域。而銣原子頻標因其具有體積小、重量輕、功耗低、成 本低等優勢而成為目前應用最為廣泛的原子頻標。
銣原子頻標主要包括壓控晶體振蕩器、物理系統和電子線路。物理系統具體包括 產生抽運光的光譜燈、存儲銣原子的集成濾光共振泡、存儲微波場的微波腔、產生平行於所 述微波腔軸線的靜磁場的C場線圈(即均勻磁場線圈)、檢測光信號的光電池、將微波耦合 進所述微波腔的耦合環以及防止靜磁場穿透的磁屏。電子線路具體包括射頻倍頻模塊和綜 合伺服模塊。綜合伺服模塊包括用於產生頻率合成指令、鍵控調頻信號、同步鑑相參考信 號的微處理器、用於根據微處理器產生的頻率合成指令產生綜合調製信號的數字頻率合成 器、用於對物理系統產生的量子鑑頻信號進行選頻和放大的選頻放大單元以及用於進行同 步鑑相的同步鑑相模塊。射頻倍頻模塊包括用於將壓控晶體振蕩器的輸出頻率進行倍頻的 射頻倍頻單元和用於將經過所述射頻倍頻單元倍頻後的壓控晶體振蕩器的輸出頻率和數 字頻率合成器產生的綜合調製信號進行倍頻和混頻的微波倍、混頻單元。
然而，在銣原子頻標中，射頻倍頻單元、微波倍、混頻單元和選頻放大單元均會引 入相移。下面對射頻倍頻單元、微波倍、混頻單元和選頻放大單元引入的相移的過程作一舉 例說明。
假設數字頻率合成器產生的綜合調製信號為
權利要求
1.一種銣原子頻標的同步鑑相裝置，包括測量顯示模塊，用於測量並顯示物理系統發送的量子鑑頻信號中的相移；同步鑑相模塊，用於將所述量子鑑頻信號和微處理器發送的同步鑑相參考信號之間的 相位差轉換為電壓控制信號，以調整所述壓控晶體振蕩器的輸出頻率；其特徵在於，還包括相位調整模塊，用於根據所述測量顯示模塊測量和顯示的所述量子鑑頻信號中的相 移，調整所述同步鑑相參考信號的相位，以抵消所述量子鑑頻信號中的相移。
2.如權利要求1所述的銣原子頻標的同步鑑相裝置，其特徵在於，所述測量顯示模塊 為示波器。
3.如權利要求1所述的銣原子頻標的同步鑑相裝置，其特徵在於，所述同步鑑相模塊 為鑑相器。
4.如權利要求3所述的銣原子頻標的同步鑑相裝置，其特徵在於，所述相位調整模塊 包括電阻和與所述電阻串聯的電容。
5.如權利要求3所述的銣原子頻標的同步鑑相裝置，其特徵在於，所述相位調整模塊 為定時計數器。
6.一種銣原子頻標的同步鑑相方法，包括(1)獲取物理系統發送的量子鑑頻信號中的相移；(2)根據所述相移，調整微處理器發送的同步鑑相參考信號的相位；(3)計算所述量子鑑頻信號和所述同步鑑相參考信號之間的相位差，並將所述相位差 轉換為電壓控制信號，以調整壓控晶體振蕩器的輸出頻率。
全文摘要
本發明公開了一種銣原子頻標的同步鑑相裝置，包括測量顯示模塊，用於測量並顯示物理系統發送的量子鑑頻信號中的相移；相位調整模塊，用於根據測量顯示模塊測量和顯示的量子鑑頻信號中的相移，調整微處理器發送的同步鑑相參考信號的相位，以抵消量子鑑頻信號中的相移；同步鑑相模塊，用於將量子鑑頻信號和經過相位調整模塊調整之後的同步鑑相參考信號之間的相位差轉換為電壓控制信號，以調整壓控晶體振蕩器的輸出頻率。本發明的同步鑑相裝置能對同步鑑相參考信號進行相位調整，從而糾正頻率漂移，進而提高銣原子頻標輸出頻率的穩定度。本發明還公開了一種銣原子頻標的同步鑑相方法。
文檔編號H03L7/26GK102035549SQ20101056547
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者管樺, 雷海東 申請人:江漢大學