专利名称：铷原子频标的同步鉴相装置及其同步鉴相方法
技术领域：
本发明涉及被动型铷原子频标领域，尤其涉及一种铷原子频标的同步鉴相装置及 其同步鉴相方法。
背景技术：
原子频标是一种具有优良稳定度和准确度的频率源，已广泛应用于卫星的定位、 导航和通信、仪器仪表以及天文等领域。而铷原子频标因其具有体积小、重量轻、功耗低、成 本低等优势而成为目前应用最为广泛的原子频标。
铷原子频标主要包括压控晶体振荡器、物理系统和电子线路。物理系统具体包括 产生抽运光的光谱灯、存储铷原子的集成滤光共振泡、存储微波场的微波腔、产生平行于所 述微波腔轴线的静磁场的C场线圈(即均勻磁场线圈)、检测光信号的光电池、将微波耦合 进所述微波腔的耦合环以及防止静磁场穿透的磁屏。电子线路具体包括射频倍频模块和综 合伺服模块。综合伺服模块包括用于产生频率合成指令、键控调频信号、同步鉴相参考信 号的微处理器、用于根据微处理器产生的频率合成指令产生综合调制信号的数字频率合成 器、用于对物理系统产生的量子鉴频信号进行选频和放大的选频放大单元以及用于进行同 步鉴相的同步鉴相模块。射频倍频模块包括用于将压控晶体振荡器的输出频率进行倍频的 射频倍频单元和用于将经过所述射频倍频单元倍频后的压控晶体振荡器的输出频率和数 字频率合成器产生的综合调制信号进行倍频和混频的微波倍、混频单元。
然而，在铷原子频标中，射频倍频单元、微波倍、混频单元和选频放大单元均会引 入相移。下面对射频倍频单元、微波倍、混频单元和选频放大单元引入的相移的过程作一举 例说明。
假设数字频率合成器产生的综合调制信号为
权利要求
1.一种铷原子频标的同步鉴相装置，包括测量显示模块，用于测量并显示物理系统发送的量子鉴频信号中的相移；同步鉴相模块，用于将所述量子鉴频信号和微处理器发送的同步鉴相参考信号之间的 相位差转换为电压控制信号，以调整所述压控晶体振荡器的输出频率；其特征在于，还包括相位调整模块，用于根据所述测量显示模块测量和显示的所述量子鉴频信号中的相 移，调整所述同步鉴相参考信号的相位，以抵消所述量子鉴频信号中的相移。
2.如权利要求1所述的铷原子频标的同步鉴相装置，其特征在于，所述测量显示模块 为示波器。
3.如权利要求1所述的铷原子频标的同步鉴相装置，其特征在于，所述同步鉴相模块 为鉴相器。
4.如权利要求3所述的铷原子频标的同步鉴相装置，其特征在于，所述相位调整模块 包括电阻和与所述电阻串联的电容。
5.如权利要求3所述的铷原子频标的同步鉴相装置，其特征在于，所述相位调整模块 为定时计数器。
6.一种铷原子频标的同步鉴相方法，包括(1)获取物理系统发送的量子鉴频信号中的相移；(2)根据所述相移，调整微处理器发送的同步鉴相参考信号的相位；(3)计算所述量子鉴频信号和所述同步鉴相参考信号之间的相位差，并将所述相位差 转换为电压控制信号，以调整压控晶体振荡器的输出频率。
全文摘要
本发明公开了一种铷原子频标的同步鉴相装置，包括测量显示模块，用于测量并显示物理系统发送的量子鉴频信号中的相移；相位调整模块，用于根据测量显示模块测量和显示的量子鉴频信号中的相移，调整微处理器发送的同步鉴相参考信号的相位，以抵消量子鉴频信号中的相移；同步鉴相模块，用于将量子鉴频信号和经过相位调整模块调整之后的同步鉴相参考信号之间的相位差转换为电压控制信号，以调整压控晶体振荡器的输出频率。本发明的同步鉴相装置能对同步鉴相参考信号进行相位调整，从而纠正频率漂移，进而提高铷原子频标输出频率的稳定度。本发明还公开了一种铷原子频标的同步鉴相方法。
文档编号H03L7/26GK102035549SQ20101056547
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者管桦, 雷海东 申请人:江汉大学