专利名称：一种被动型铷原子频标伺服系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种铷原子频标，具体涉及一种被动型铷原子频标伺服系统。
背景技术：
在被动型铷原子频标中，由于包括C场不均匀在内的各种因素的影响导致原子谱线不对称。尽管压控晶振的频率输出经射频倍频、综合、微波倍频、混频后获得的实际频率可以精确等于理论上谱线的峰值频率，但由于实际原子谱线不对称，经过伺服环路对物理系统输出鉴频信号的处理后，输出的纠偏电压中就具有调制频率的基波分量，该基波分量是一个伪误差电压，会使压控晶振频率拉偏，从而使实际频率并不能等于理论上谱线的峰值频率，会存在着一个频移量。对于一台具体的原子频标面言，若方波调频的深度保持不变，则这个频移量也不变，在伺服系统设计时仍然需要给出不同微波探询频率fl、f2对应的误差输出电压V1、V2的具体差值。且在原子基态0-0跃迁中心频率fo处的图形会出现一定的烧孔现象，使微波射频源输出的微波探询信号只是动态锁定在烧孔附近频率范围上。由于现有的微处理器无法区分当系统是由于物理系统部分的原因还是由于外围电路的干扰出现纠偏需求，微处理器都会输出相应的量子纠偏信号作用于压控晶振，改变压控晶振的频率，从而导 致误操作。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能判断纠偏需求类型的被动型铷原子频标伺服系统。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为:一种铷原子频标伺服系统，包括微处理器、同步鉴相器、微波射频源、综合器、微波腔，微波腔内装有光电池，所述微波腔两端分别放置同一型号的第一光电池、第二光电池，所述第一光电池发出量子鉴频信号给第一同步鉴相器，所述第二光电池发出量子鉴频信号给第二同步鉴相器，所述第一同步鉴相器、第二同步鉴相器分别与所述微处理器连接。优选的，所述第一光电池与第二光电池对称地安装在微波腔中心轴线的两侧。由于微波磁场的纵向分量的强度在耦合环两侧最强，所以在工作状态下原子共振跃迁信号最强的地方在腔体两边，故将第一光电池与第二光电池对称地安装微波腔在中心轴线的两侧时，它们获得的信号最强并且能够一致的反映物理系统的量频情况。所述压控晶振为高稳晶振。本实用新型的有益效果是可以通过两个同步鉴相器与两块光电池的配合，可以减少对于纠偏需求的误判，更快更准确的完成整个铷原子频标伺服系统的闭环锁定。
图1为本实用新型实施例铷原子频标伺服系统的原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种铷原子频标伺服系统，包括微处理器7、高稳晶振1、第一同步鉴相器61、第二同步鉴相器62、微波射频源2、综合器4、微波腔3，微波腔3中心轴线分别放置同一型号的第一光电池51、第二光电池52，第一光电池51发出量子鉴频信号给第一同步鉴相器61，第二光电池52发出量子鉴频信号给第二同步鉴相器62，第一同步鉴相器61、第二同步鉴相器62分别与微处理器7连接。使用该铷原子频标伺服系统可以用来进行量子鉴频，其方法为:首先分别启动第一同步鉴相器61、第二同步鉴相器62，完成整个物理系统中原子吸收谱线的扫频，将第一同步鉴相器61获得相应的频率fn、f21处对应的电压值Vn、V12和第二同步鉴相器62获得相应的频率f12、f22处对应的电压值V21、V22存储于所述微处理器7中；设定第一同步鉴相器61为主同步鉴相器，第二同步鉴相器62为辅助同步鉴相器；将主同步鉴相器获得的同步鉴相误差信号记为AWf并传递至微处理器7，将第一同步鉴相器61获得相应的频率fn、f21处对应的电压值Vn、V12差值记为AV±，微处理器计算W主-W主;将辅同步鉴相器获得的同步鉴相误差信号记为递至微处理器7，将第二同步鉴相器62获得相应的频率f12、f22处对应的电压值V21、V22差值记为Λ Vif，微处理器计算AWif-AV辅；根据比较求得的主AW主-AV主和AW辅-AV辅的计算结果，判断是否需要改变高稳晶振I的频率，具体如下:微处理器7比较Λ W主-AV主和Λ W辅-AV辅，当Λ W主-AV主大于O同时Λ W辅-AV辅小于O时，判断不改变高稳晶振I的频率；当小于O同时AWif-A Vif大于O时，判断不改变高稳晶振I的频率。微处理器7比较AW主-AV主和AW辅-AV辅，当AW主-AV主为0，同时AW辅-AVit不为O时，判断不改变高稳晶振I的频率。
·[0015]微处理器7比较Λ W主-AV主和Λ W辅-AV辅，当Λ W主-AV主大于O同时Λ W辅-AV辅大于O时，判断改变高稳晶振I的频率；当0同时AWif-A Vif小于O时，判断改变高稳晶振I的频率。微处理器7比较AW主-AV主和AW辅-AV辅，当AW主-AV主不为0，而AW辅-AVit为O时，改变高稳晶振I的频率。最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种铷原子频标伺服系统，包括微处理器、压控晶振、同步鉴相器、微波射频源、综合器、微波腔，微波腔内装有光电池，其特征是，所述微波腔两端分别放置同一型号的第一光电池、第二光电池，所述第一光电池发出量子鉴频信号给第一同步鉴相器，所述第二光电池发出量子鉴频信号给第二同步鉴相器，所述第一同步鉴相器、第二同步鉴相器分别与所述微处理器连接。
2.根据权利要求1所述的铷原子频标伺服系统，其特征在于，所述第一光电池与第二光电池对称地安装在微波腔中心轴线的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的铷原子频标伺服系统，其特征在于，所述压控晶振为高稳晶振 。
专利摘要本实用新型属于一种铷原子频标，具体涉及一种被动型铷原子频标伺服系统，包括微处理器、压控晶振、同步鉴相器、微波射频源、综合器、微波腔，微波腔内装有光电池，其特征是，所述微波腔两端分别放置同一型号的第一光电池、第二光电池，所述第一光电池发出量子鉴频信号给第一同步鉴相器，所述第二光电池发出量子鉴频信号给第二同步鉴相器，所述第一同步鉴相器、第二同步鉴相器分别与所述微处理器连接。本实用新型的有益效果是可以通过两个同步鉴相器与两块光电池的配合，可以减少对于纠偏需求的误判，更快更准确的完成整个铷原子频标伺服系统的闭环锁定。
文档编号H03L7/26GK203151468SQ201320056438
公开日2013年8月21日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者雷海东 申请人:江汉大学