[發明專利]原子頻率標準的在線校準裝置及校準方法

有效

• 申請號: 201410040180.6
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103809425A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 沈世科;黃坤超;梁桂海;胡丹丹;劉維倩;周燁
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: G04F5/14
• 分類號: G04F5/14;H03L7/26
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種原子頻率標準的在線校準裝置，包括比對不確定度優于5.0×10^-14(1s)，取樣時間從0.1s到100s的頻標比對器，其特征在于：頻標比對器為三通道超底噪聲頻標比對器，該頻率比對器由三個相同、性能一致、串聯在功分器和數據采集與處理器之間的頻差增倍與比相器模塊構成，其中，通道CH1功分器的一輸出端并聯于通道CH3頻差增倍與比相器的輸入端，通道CH2的功分器一輸出端并聯于通道CH1頻差增倍與比相器的輸入端，通道CH3的一輸出端并聯于通道CH3頻差增倍與比相器的輸入端，三個比相器的輸出輸入到數據采集與處理器進行數據處理。

2.如權利要求1所述的地面測控站中原子頻率標準的在線校準方法，其特征在于：所述頻標比對器能同時實現通道CH1與通道CH2、通道CH2與通道CH3、通道CH1與通道CH3輸入標準頻率之間的兩兩互比，并進行數據處理，實時顯示三通道三個互比源各自頻率準確度和短期頻率穩定度。

3.一種使用權利要求1所述原子頻率標準在線校準裝置的在線校準方法，其特征在于包括如下步驟：用一只GPS馴服銣原子頻率標準作為原子頻率標準頻率準確度校準的參考頻率標準、一臺三通道超低噪聲頻標比對器作為頻標比對器，然后通過頻標比對器連續的對GPS馴如銣原子頻率標準和被測原子頻率標準的比對測量，校準原子頻率標準的頻率準確度或相對漂移；再采用兩只超高短期頻率穩定度的晶體振蕩器作為原子頻率標準短期頻率穩定度校準的參考頻率標準，用一臺三通道超低噪聲頻標比對器作為頻標比對器，用三源互比方法對高性能原子頻率標準的短期頻率穩定度進行校準，或用兩源互比方法對較低性能的原子頻率標準的短期頻率穩定度進行校準。

4.如權利要求3所述的在線校準原子頻率標準的方法，其特征在于：采用兩源法校準時，被校原子頻率標準輸出的標準頻率輸入到頻標比對器的通道CH3，晶體振蕩器1輸出的標準頻率輸入到頻標比對器的通道CH1，通過頻標比對器連續測量通道CH1和CH3之間的相對頻率差100個值以上，用阿倫方差計算得到被校原子頻率標準的短期頻率穩定度。

5.如權利要求3所述的在線校準原子頻率標準的方法，其特征在于：采用三源法校準時，被校原子頻率標準輸出的標準頻率輸入到頻標比對器的通道CH3，晶體振蕩器1輸出的標準頻率輸入到頻標比對器的通道CH1，晶體振蕩器2輸出的標準頻率輸入到頻標比對器的通道CH2，通過頻標比對器同時連續測量通道CH1和CH2，CH2和CH3，CH1和CH3兩兩之間的相對頻率偏差100個值以上，用阿倫方差計算得到兩兩互比時的短期頻率穩定度，再利用三源互比的計算公式計算得到被校原子頻率標準的短期頻率穩定度。

6.如權利要求3所述的在線校準原子頻率標準的方法，其特征在于：校準時，作為參考的GPS馴服銣原子頻率標準通過GPS天線接收GPS信號，在穩定鎖定12小時以上后，GPS馴服銣原子頻率標準的輸出標準頻率輸入頻標比對器的通道CH1，被校原子頻率標準的輸出標準頻率輸入頻標比對器的通道CH3，利用頻標比對器的數據采集與處理功能，連續采集頻標比對器輸出的24小時累積相位差，利用下式計算得到被校原子頻率標準的日平均頻率準確度

式中：A－頻率準確度，小時累積相位差，單位rad，f－測試頻率，單位Hz。