一种小型化铷原子频标腔泡系统及其频移特性 被引量：8

1

作者 夏白桦 钟达 +1 位作者 安绍锋 梅刚华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期163-166,188,共5页

介绍一种新的小型铷频标腔泡系统的结构特点和频移特性。研究了腔牵引效应、微波功率频移、光频移和缓冲气体温度系数对铷频标输出频率的影响。结果表明,上述因素影响都在可以接受的范围内。此腔泡系统体积小、信噪比高、参数优化方便... 介绍一种新的小型铷频标腔泡系统的结构特点和频移特性。研究了腔牵引效应、微波功率频移、光频移和缓冲气体温度系数对铷频标输出频率的影响。结果表明,上述因素影响都在可以接受的范围内。此腔泡系统体积小、信噪比高、参数优化方便。利用此腔泡系统可以制成小型化、高性能的铷原子频标。 展开更多

关键词 计量学 铷原子频标 腔泡系统 频移

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铷原子频标物理系统小型化设计 被引量：4

2

作者 康松柏 赵峰 +3 位作者 王芳 祁峰 夏白桦 梅刚华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期73-76,共4页

介绍了一种用于铷原子频标的小型化物理系统。该物理系统采用了开槽管式微波腔和分离滤光设计方案，体积为30cm^3。对该物理系统进行了初步测试，短期频率稳定度为3．8×10^-12／r^1/2，表明该物理系统同时具备了小型化和高信噪比... 介绍了一种用于铷原子频标的小型化物理系统。该物理系统采用了开槽管式微波腔和分离滤光设计方案，体积为30cm^3。对该物理系统进行了初步测试，短期频率稳定度为3．8×10^-12／r^1/2，表明该物理系统同时具备了小型化和高信噪比特点，可以应用于高性能小型化铷原子频标。 展开更多

关键词 计量学 铷原子频标 物理系统 信噪比 小型化

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星载铷原子频标的可靠性强化试验 被引量：6

3

作者 邓爱民 陈循 +1 位作者 张春华 董理 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期798-803,共6页

针对影响星载铷原子频标可靠性的环境因素进行了分析,确定了影响星载铷原子频标可靠性的主要环境敏感应力,根据可靠性强化试验理论和星载铷原子频标的技术特点,设计了可靠性强化试验方案。依据此方案对新研制的某型星载铷原子频标工程... 针对影响星载铷原子频标可靠性的环境因素进行了分析,确定了影响星载铷原子频标可靠性的主要环境敏感应力,根据可靠性强化试验理论和星载铷原子频标的技术特点,设计了可靠性强化试验方案。依据此方案对新研制的某型星载铷原子频标工程样机实施了可靠性强化试验。试验结果表明,该方案对确定该型号铷原子频标样机工作极限、激发其潜在缺陷,均有较好的效果,从而为实现星载铷原子频标的可靠性增长提供了新的思路。同时本研究对同类高可靠航天产品的可靠性增长可提供借鉴。 展开更多

关键词 星载铷原子频标 可靠性 环境因素 可靠性强化试验 试验方案 可靠性增长

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铷原子频标物理部分改进 被引量：3

4

作者 陈溶波 崔敬忠 +3 位作者 梁耀廷 张金海 涂建辉 杨炜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期380-384,共5页

本文对星载铷原子频标物理部分进行技术改进。改善磁控管微波腔的结构,使信噪比得到了提高;优化了物理部分光路系统,使光电探测信号强度提高了25%。此外,通过Ansoft HFSS仿真软件建立了微波腔的模型,对腔内场型分布和谐振频率进行了仿真... 本文对星载铷原子频标物理部分进行技术改进。改善磁控管微波腔的结构,使信噪比得到了提高;优化了物理部分光路系统,使光电探测信号强度提高了25%。此外,通过Ansoft HFSS仿真软件建立了微波腔的模型,对腔内场型分布和谐振频率进行了仿真,数字仿真和性能测试显示这种微波腔的谐振模式为TE011模式,且拥有较大的质量因子。最后,对改进后的铷原子频标系统进行了初步测试,发现短期稳定度达到了6.0×10^(-13)τ^(-1/2)(τ为取样时间)。研究结果表明,改进后的物理部分满足铷原子频标的研制需求,适合应用于高性能的星载铷原子频标。 展开更多

关键词 铷原子频标 物理部分 磁控管微波腔 谐振频率 TE011

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铷原子频标中微波腔HE_(111)模的谐振特性 被引量：3

5

作者 曹斌照 李蜀娴 +1 位作者 黄茜 崔敬忠 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期124-128,共5页

采用模匹配法对铷原子频标中圆柱谐振腔HE_(111)模的谐振特性进行了理论分析。通过计算几种填充复杂结构介质的圆柱谐振腔的TE_(011)模的谐振频率,并与仿真结果相对照,验证了该方法的正确性。在此基础上,对腔泡位置、长度对HE_(111)模... 采用模匹配法对铷原子频标中圆柱谐振腔HE_(111)模的谐振特性进行了理论分析。通过计算几种填充复杂结构介质的圆柱谐振腔的TE_(011)模的谐振频率,并与仿真结果相对照,验证了该方法的正确性。在此基础上,对腔泡位置、长度对HE_(111)模的谐振频率的影响进行了分析。其结论对于原子频标中谐振腔的设计及介质加载谐振腔理论的完善具有一定的理论指导价值。 展开更多

关键词 铷原子频标 圆柱形谐振腔 模匹配法 谐振特性 微波毫米波

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铷原子频标低噪声9次倍频链设计 被引量：2

6

作者 邱紫敬 祁峰 +2 位作者 明刚 钟达 梅刚华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3046-3050,共5页

铷原子频标短期频率稳定度由物理系统和电路系统共同决定.微波链的相位噪声是电路系统影响铷频标短期频率稳定度的主要因素.本文分析了传统铷频标微波链的结构和工作原理,指出9次倍频器和调制器是微波链相噪的主要来源.为抑制微波链噪声... 铷原子频标短期频率稳定度由物理系统和电路系统共同决定.微波链的相位噪声是电路系统影响铷频标短期频率稳定度的主要因素.本文分析了传统铷频标微波链的结构和工作原理,指出9次倍频器和调制器是微波链相噪的主要来源.为抑制微波链噪声,采用肖特基二极管倍频和提高载波频率的调制方案,设计出一种低噪声9次倍频链.实验结果表明,该倍频链输出90MHz信号的相噪比传统方案降低了12dB以上,可将微波链噪声对铷频标1s频率稳定度的贡献控制在1.9E-13.将该倍频链应用于铷频标,测得铷频标短稳为3.53E-13(1s)、1.27E-13(10s)和3.97E-14(100s). 展开更多

关键词 铷原子频标 倍频 调制 相位噪声 频率稳定度

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一种高信噪比铷原子频标物理系统 被引量：2

7

作者 祁峰 赵峰 +2 位作者 王芳 夏白桦 梅刚华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期80-84,共5页

物理系统是铷原子频标的核心部件，通过分析物理系统原子鉴频信号信噪比对频标频率稳定度的影响机理，对物理系统内部结构进行了改进。改进后的物理系统采用了优化的开槽管微波腔，用Xe气作为起辉气体的铷光谱灯，采用分离滤光的三泡设... 物理系统是铷原子频标的核心部件，通过分析物理系统原子鉴频信号信噪比对频标频率稳定度的影响机理，对物理系统内部结构进行了改进。改进后的物理系统采用了优化的开槽管微波腔，用Xe气作为起辉气体的铷光谱灯，采用分离滤光的三泡设计方案。对改进后的系统进行了初步测试，秒稳定度约为8×10^-13。此结果表明铷原子频标的稳定度可以突破1×10^-12／万，铷原子频标的长期稳定度还有进一步提高的潜力。 展开更多

关键词 计量学 铷原子频标 物理系统 信噪比

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改进铷原子频标中微波功率频移的试验研究 被引量：2

8

作者 杨世宇 涂建辉 +2 位作者 冯浩 张金海 崔敬忠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期764-768,共5页

微波功率频移是影响铷原子频标中长期稳定度的重要因素之一。本文对形成铷原子频标中微波功率频移的机理进行分析研究,对铷原子频标的C场场强、光强和微波场强的均匀性进行优化改进,以减小铷原子频标的微波功率频移敏感性。通过试验测试... 微波功率频移是影响铷原子频标中长期稳定度的重要因素之一。本文对形成铷原子频标中微波功率频移的机理进行分析研究,对铷原子频标的C场场强、光强和微波场强的均匀性进行优化改进,以减小铷原子频标的微波功率频移敏感性。通过试验测试,进一步验证了形成铷原子频标微波功率频移的机理;总结了铷原子频标微波功率频移的主要特点;并得出在铷原子频标信噪比最大处,铷原子频标的微波功率频移系数优于3.5×10-12 dB-1。 展开更多

关键词 铷原子频标 微波功率频移 交流塞曼效应

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铷原子频标中微波功率频移的实验研究 被引量：3

9

作者 刘淑琴 董太乾 秦守正 《计量学报》 CSCD 1996年第1期67-69,共3页

测量了铷原子频标中的微波功率频移,结果表明,微波功率频移主要来源于微波跃迁的二级微扰。

关键词 铷原子频标 频标 微波功率频移 试验 测量

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铷原子频标老化的成因及消除 被引量：5

10

作者 刘淑琴 董太乾 《计量学报》 CSCD 1996年第4期293-296,共4页

本文分析了使铷原子频标产生老化的各种因素，并采取了有效措施。长期稳定度测量的实验结果表明，这些措施已基本上消除了老化。

关键词 铷原子频标 老化 光频移 计量

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小型化铷原子频标数字锁频环路设计与实现 被引量：1

11

作者 孙兵锋 阎世栋 +3 位作者 王鹏飞 侯林山 钟达 梅刚华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期436-440,共5页

设计并实现了一种用于铷原子频标的小型化锁频环路。采用数字锁相倍频技术，实现了10MHz信号的45．5645833次倍频。再经过一级15次倍频后获得频率为6834．6875MHz的铷原子频标微波探寻信号。通过数字电路技术实现了455．645833MHz信号... 设计并实现了一种用于铷原子频标的小型化锁频环路。采用数字锁相倍频技术，实现了10MHz信号的45．5645833次倍频。再经过一级15次倍频后获得频率为6834．6875MHz的铷原子频标微波探寻信号。通过数字电路技术实现了455．645833MHz信号的小调频。测量并分析了455．645833MHz信号的相位噪声，结果表明电路系统对铷频标频率稳定度的贡献为3．2×10^-12τ^-1/2。测量-rN用该电路得到的铷频标的短期频率稳定度，结果为5×10^-12τ^-1/2（1s≤r≤100s），明显高于一般商品小型化铷原子频标。 展开更多

关键词 计量学 铷原子频标 锁频环路 频率综合 信号解调

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铷原子频标中由于C场不均匀通过调相引起的频移 被引量：1

12

作者 刘淑琴 董太乾 《计量学报》 CSCD 1992年第1期79-80,共2页

铷原子频标中,由于C场不均匀所导致的谱线中心偏移会引起输出频率移动,而调相电路调试不当也会引起频移,以前的文献往往把这两个因素视为互相独立的因素。本文将讨论C场不均匀引起谱线不对称、通过调相电路所反映出来的频移。

关键词 铷原子 原子频标 频移 C场 测量

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小型化铷原子频标微波高次倍频器的设计与研究

13

作者 杨世宇 王世伟 +2 位作者 冯浩 张金海 崔敬忠 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1284-1287,共4页

依据阶跃恢复二极管高次倍频原理,采用同轴滤波器,设计了一种小型化铷原子频标的微波高次倍频器。测试结果表明:该倍频器的输入信号频率为40 MHz;倍频次数为171;输出信号频率为6840 MHz;微波输出功率优于-25 dBm。该倍频器接入铷原子频... 依据阶跃恢复二极管高次倍频原理,采用同轴滤波器,设计了一种小型化铷原子频标的微波高次倍频器。测试结果表明:该倍频器的输入信号频率为40 MHz;倍频次数为171;输出信号频率为6840 MHz;微波输出功率优于-25 dBm。该倍频器接入铷原子频标系统,实现了闭环锁定,符合小型化铷原子频标的要求。 展开更多

关键词 铷原子频标 阶跃恢复二极管 微波倍频器 同轴腔

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铷原子频标数字锁相射频倍频器

14

作者 曹远洪 康松柏 +2 位作者 张贤谊 钟达 梅刚华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期271-274,共4页

设计了一种用于铷原子频标的射频小数倍频器.该倍频器采用了数字锁相环(PLL)技术,以单片机为控制单元,用数字直接频率合成器(DDS)作为分频器,把压控晶振(VCXO)输出的10 MHz信号直接转换为具有小数频率的976.383 9 MHz射频信号,同时具有... 设计了一种用于铷原子频标的射频小数倍频器.该倍频器采用了数字锁相环(PLL)技术,以单片机为控制单元,用数字直接频率合成器(DDS)作为分频器,把压控晶振(VCXO)输出的10 MHz信号直接转换为具有小数频率的976.383 9 MHz射频信号,同时具有方波调制功能.该射频倍频器已应用于铷原子频标.初步测试表明,铷原子频标的短期稳定度达到一般商品铷钟的水平. 展开更多

关键词 计量学 铷原子频标 锁相环 射频倍频 直接数字频率合成器

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铷原子频标最终频率变换级的设计 被引量：1

15

作者 王庸 董天临 《现代电子技术》 2004年第7期28-31,共4页

对铷频标电路部分最终的频率变换级提出了一种基于 F PGA+DDS的解决方案。他具有频率高准确度、低杂散、低噪声等优点 ,对整个原子频标系统最终性能的提高起到了至关重要的作用。

关键词 铷原子频标 DDS FPGA FSK电路

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小型化低相噪星载铷原子频标研制及其性能分析

16

作者 王剑祥 崔敬忠 +2 位作者 王世伟 张俊 刘志栋 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期20-28,共9页

随着我国天地一体化通信网络的建设,采用微小卫星作为天基平台,与地面站相互配合,可实现信号的全球覆盖和高速传输。新的通信方式对时钟的稳定性和精确性提出了更高的需求,采用晶振已无法满足。针对这种需求,结合铷原子频标具有较好的... 随着我国天地一体化通信网络的建设,采用微小卫星作为天基平台,与地面站相互配合,可实现信号的全球覆盖和高速传输。新的通信方式对时钟的稳定性和精确性提出了更高的需求,采用晶振已无法满足。针对这种需求,结合铷原子频标具有较好的短期频率稳定度的特点,采用微波锁相倍频、数字频率综合以及TE011模式磁控管腔等技术,对星载铷原子频标进行了小型化设计,并扩展了铷原子频标的100 MHz锁相输出功能。性能分析表明,所研制的小型化低相噪星载铷原子频标具有稳定度高、相噪低、工作温度范围宽的特点。产品重量1.8 kg,稳态功耗22 W,100 MHz信号频率稳定度σy(τ)≤3×10^(-12)τ^(-1/2)(1 s≤τ≤10000 s),远端相噪-162 dBc/Hz(@1 MHz),能够长期在轨稳定运行,可作为通信卫星载荷的时钟源。 展开更多

关键词 铷原子频标 小型化 低相噪 星载

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二泡型铷原子频标的理论及实验研究

17

作者 张远铭 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1990年第S1期138-138,共1页

采用“集成滤光技术”的二泡型铷原子频标由于其体积小,功耗低等优点,在许多技术领域取的越来越多的应用。近年来,对其性能的分析有一些报道,但其量子系统的调试的是一项非常繁杂的工作。 本文根据铷原子频标的Vanier模型,采用铷原子光... 采用“集成滤光技术”的二泡型铷原子频标由于其体积小,功耗低等优点,在许多技术领域取的越来越多的应用。近年来,对其性能的分析有一些报道,但其量子系统的调试的是一项非常繁杂的工作。 本文根据铷原子频标的Vanier模型,采用铷原子光抽运——微波共振的速率方程,同时考虑共振泡中各种不均匀效应,对量子系统的共振线型。 展开更多

关键词 原子频标 泡型 量子系统 共振线 光抽运 速率方程 光频 滤光 光强 铷频标

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相干布居数囚禁原子频标的实现及相关实验参数研究 被引量：10

18

作者 杜润昌 刘国宾 +3 位作者 陈杰华 王谨 刘朝阳 顾思洪 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1697-1700,共4页

原子频标要求高信噪比和窄线宽的鉴频信号,但对于被动型相干囚禁态原子频标(CPT频标),改善鉴频信号信噪比以增加线宽为代价,因此选择合适的信噪比和线宽组合是研制CPT原子频标频标的重要环节。文章介绍了用桌面CPT频标系统地研究了鉴频... 原子频标要求高信噪比和窄线宽的鉴频信号,但对于被动型相干囚禁态原子频标(CPT频标),改善鉴频信号信噪比以增加线宽为代价,因此选择合适的信噪比和线宽组合是研制CPT原子频标频标的重要环节。文章介绍了用桌面CPT频标系统地研究了鉴频信号与温度、光强等参数的关系所获得的研究结果,由此获得了合适选取的信噪比与线宽组合的依据。文章还给出了关于光源非理想偏振导致的消相干效应对CPT频标的影响所开展的实验结果。文章所提供的研究结果不仅帮助我们研制成功了CPT频标,而且对于CPT物理现象研究和其他CPT频标的研制也有参考价值。 展开更多

关键词 相干布居数囚禁 原子频标 铷原子

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铷原子钟光谱灯铷量测量和寿命评估 被引量：5

19

作者 何胜国 王芳 +2 位作者 赵峰 吴汉华 梅刚华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期433-436,共4页

铷光谱灯灯泡的使用寿命是影响星载铷钟寿命的关键因素。为了评估铷灯泡寿命,利用一种新的灯泡赶铷方法,显著提高了差分扫描量热计测量灯泡铷量的精度。通过对长达7年铷量测试数据的理论拟合,得到了迄今为止精度最高的铷量消耗公式,进... 铷光谱灯灯泡的使用寿命是影响星载铷钟寿命的关键因素。为了评估铷灯泡寿命,利用一种新的灯泡赶铷方法,显著提高了差分扫描量热计测量灯泡铷量的精度。通过对长达7年铷量测试数据的理论拟合,得到了迄今为止精度最高的铷量消耗公式,进而评估了灯泡的使用寿命。结果分析表明,对于材料为Schott 8436玻璃的灯泡,充铷量超过130 μg,使用寿命即可达到50年。 展开更多

关键词 计量学 铷原子频标 铷光谱灯 使用寿命

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基于单片机的锁相程控频率合成技术应用于铷频标的研究

20

作者 王玉泰 邢宝玲 +1 位作者 王前虹 赵建顺 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第3期210-212,共3页

介绍了频率合成技术的基本原理及发展趋势 ,阐述了由单片机、定时计数器和集成锁相环组成的数字程控锁相电路 ,提出了基于单片机的锁相程控频率合成技术应用于铷频标的方案。通过对铷频标量子系统激励信号频率带宽的在线调节 。

关键词 单片机 锁相程控 频率合成 铷原子频标 稳定度 数字程控锁相电路

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