专利名称：一种基于松锁相法的短期频率稳定度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种短期频率稳定度测量装置，特别是一种基于松锁相法的短期 频率稳定度测量装置。
背景技术：
现有的短期频率稳定度测量装置是差拍法测量装置或双混频时差法测量装置。差 拍法测量装置由参考源、差拍器、倍频器、计数器和计算机组成。差拍法测量装置可以测量 宽频带范围内的分数频率源的短期频率稳定度，但是受制于参考源和装置自身频率稳定度 的影响，这种装置无法测量高稳定度标准频率晶体振荡器和原子频率标准的短期频率稳定度。双混频时差法测量装置由参考源、公共源、双通道差拍器、隔离放大器、移相器、计 数器和计算机组成。双混频时差法测量装置可以测量标准频率的高稳晶振和原子频率标准 的频率稳定度，但是受制于初始时差和公共源噪声贡献对于系统自身稳定度的影响，这种 装置的建立复杂，尤其是针对短期频率稳定度的测量，能力有限。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种基于松锁相法的短期频率稳定度测量装置，解决以 往装置无法测量高稳定度标准频率晶体振荡器和原子频率标准的短期频率稳定度，且装置 建立复杂的问题。一种基于松锁相法的短期频率稳定度测量装置，包括参考源、计数器、计算机、待 测源，还包括混频器、低通滤波器、低噪声放大器、电压-频率转换器、反馈环路。参考源输出端和混频器输入端射频电缆连接，待测源输出端和混频器输入端射频 电缆连接，混频器输出端和低通滤波器输入端射频电缆连接，低通滤波器输出端和低噪声 放大器输入端射频电缆连接，低噪声放大器输出端和电压-频率转换器输入端射频电缆连 接，电压-频率转换器输出端和计数器输入端射频电缆连接，计数器输出端和计算机输入 端串口总线连接，低通滤波器输出端和反馈环路输入端射频电缆连接，反馈环路输出端和 待测源输入端射频电缆连接。将混频器输出信号经过低通滤波器后送入反馈环路，参考源锁定在待测源上；经 反馈环路的两路信号保持正交相位呈90°，混频器输出平均电压为零，实时的电压起伏为 相位起伏；经过低噪声放大后的电压起伏叠加在固定的直流偏置电压上，输入给电压-频 率转换器，得到电压与频率的线性对应关系，然后送至计数器，计算机测量频率，得到待测 源的短期频率稳定度。本发明分辨力极高，自身具有优越的底部噪声稳定度；另一方面本装置的组成简 易，实施测量方便。由于目前高稳晶振和原子频率标准的稳定度指标获得了极大的提高，为 了弥补差拍法测量原理和双混频时差法测量原理的短期频率稳定度的测量缺陷，研制基于 松锁相法测量原理的短期频率稳定度测量装置。弥补了目前市场上频率稳定度测量仪无法测量高稳定度标准频率晶体振荡器和原子频率标准的短期频率稳定度，填补了国内空白。
图1 一种基于松锁相法的短期频率稳定度测量装置的原理组成框图。1.参考源2.混频器3.低通滤波器4.低噪声放大器5.电压-频率转换器
6.计数器7.计算机8.反馈环路9.待测源
具体实施方式
一种基于松锁相法的短期频率稳定度测量装置，包括参考源1、计数器6、计算机
7、待测源9，还包括混频器2、低通滤波器3、低噪声放大器4、电压-频率转换器5、反馈环 路8。参考源1输出端和混频器2输入端射频电缆连接，待测源9输出端和混频器2输 入端射频电缆连接，混频器2输出端和低通滤波器3输入端射频电缆连接，低通滤波器3输 出端和低噪声放大器4输入端射频电缆连接，低噪声放大器4输出端和电压-频率转换器 5输入端射频电缆连接，电压-频率转换器5输出端和计数器6输入端射频电缆连接，计数 器6输出端和计算机7输入端串口总线连接，低通滤波器3输出端和反馈环路8输入端射 频电缆连接，反馈环路8输出端和待测源9输入端射频电缆连接。将混频器2输出信号经过低通滤波器3后送入反馈环路8，参考源1锁定在待测源 9上；经反馈环路8的两路信号保持正交相位呈90°，混频器2输出平均电压为零，实时的 电压起伏为相位起伏；经过低噪声放大后的电压起伏叠加在固定的直流偏置电压上，输入 给电压-频率转换器5，得到电压与频率的线性对应关系，然后送至计数器6，计算机7测量 频率，得到待测源9的短期频率稳定度。
权利要求1. 一种基于松锁相法的短期频率稳定度测量装置，包括参考源(1)、计数器(6)、计算 机(7)、待测源(9)，其特征在于还包括混频器O)、低通滤波器(3)、低噪声放大器、电 压-频率转换器(5)、反馈环路(8)；参考源⑴输出端和混频器⑵输入端射频电缆连接，待测源(9)输出端和混频器(2) 输入端射频电缆连接，混频器( 输出端和低通滤波器C3)输入端射频电缆连接，低通滤 波器C3)输出端和低噪声放大器(4)输入端射频电缆连接，低噪声放大器(4)输出端和电 压-频率转换器( 输入端射频电缆连接，电压-频率转换器( 输出端和计数器(6)输 入端射频电缆连接，计数器(6)输出端和计算机(7)输入端串口总线连接，低通滤波器(3) 输出端和反馈环路(8)输入端射频电缆连接，反馈环路(8)输出端和待测源(9)输入端射 频电缆连接；将混频器( 输出信号经过低通滤波器( 后送入反馈环路(8)，参考源(1)锁定在待 测源(9)上；经反馈环路⑶的两路信号保持正交相位呈90°，混频器⑵输出平均电压 为零，实时的电压起伏为相位起伏；经过低噪声放大后的电压起伏叠加在固定的直流偏置 电压上，输入给电压-频率转换器( ，得到电压与频率的线性对应关系，然后送至计数器 (6)，计算机(7)测量频率，得到待测源(9)的短期频率稳定度。
专利摘要本实用新型公开了一种基于松锁相法的短期频率稳定度测量装置，包括参考源(1)、混频器(2)、低通滤波器(3)、低噪声放大器(4)、电压-频率转换器(5)、计数器(6)、计算机(7)、反馈环路(8)、待测源(9)。将混频器(2)输出信号经过低通滤波器(3)后送入反馈环路(8)，通过反馈环路(8)保持两路信号正交相位呈90°，经过低噪声放大后的电压起伏通过叠加在固定的直流偏置电压上输入给电压-频率转换器(5)，得到待测源(9)的短期频率稳定度。一方面本装置分辨力极高，自身具有优越的底部噪声稳定度，另一方面本装置的组成简易，实施测量方便。
文档编号G01R23/12GK201886081SQ201020582909
公开日2011年6月29日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者杨军, 杨曦, 阎栋梁 申请人:中国航天科工集团第二研究院二○三所