一种原子钟频率与相位调整装置、频率和相位检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种频率和相位检测装置，特别是涉及一种原子钟频率与相位调整装置以及包含上述装置的频率和相位检测装置。
【背景技术】
[0002]守时系统的基本设备是原子钟，虽然原子钟提供的时频基准具有非常高的频率准确度和频率稳定度，但是由于原子钟存在元件老化、环境温度变化等原因，都有长期漂移率的特性，而且守时用的原子钟一旦工作就不允许再进行调整，这样就出现了虽然守时原子钟具有优良的频率特性，但随着长时间连续运行，守时累计误差会不断增大的问题。
[0003]高精度频率与相位调整装置是守时系统不可或缺的重要设备，对守时系统的高精度频率与相位调整装置的频率精度与相位精度的检测是相当必要的。
[0004]由于精密频率与相位调整装置的频率偏移分辨率和相位偏移分辨力量级很小，直接测量分辨力是不可实现的。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种原子钟频率与相位调整装置以及包含上述装置的频率和相位检测装置，以解决由于精密频率与相位调整装置的频率偏移分辨率和相位偏移分辨力量级很小，无法单独测量分辨力的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案:
[0007]—种原子钟频率与相位调整装置，该装置包括:
[0008]参考信号输入端；
[0009]第一隔离分配放大器，将输入的5MHz参考信号分为三路5MHz信号；
[0010]10倍倍频器，对第一路5MHz信号进行10倍倍频；
[0011 ]频率综合模块，基于外部的频率和相位控制信息，以10倍倍频后的第一路5MHz作为时钟，输出1MHz信号；
[0012]1/1000分频器，对频率综合模块输出的1MHz信号进行1/1000分频处理；
[0013]1/500分频器，对第三路5MHz信号进行1/500分频处理；
[0014]混频单元，将第二路5MHz信号依次与1/500分频后的第三路5MHz信号、5MHz信号和经I /1000分频后的频率综合器输出的I OMHz信号混频，输出I OkHz的混频信号；
[0015]环路滤波器，用于对所述1kHz的混频信号进行环路滤波处理；
[0016]高稳晶体振荡器，基于环路滤波处理后的1kHz混频信号，输出5MHz信号。
[0017]优选的，所述频率综合模块采用频率分辨力为2—48，相位分辨力为2—14的频率综合器。
[0018]优选的，所述混批单元包括:
[0019]第一混频器，用于将第二路5MHz信号与1/500分频后的第三路5MHz信号混频，输出5MHz+10kHz 信号；
[0020]第二混频器，用于将5MHz+10kHz信号和外部5MHz信号混频，输出1kHz信号；
[0021]第三混频器，用于将第二混频器输出的1kHz信号与经1/1000分频后的频率综合器输出的I OMHz信号混频，输出I OkHz的混频信号。
[0022]优选的，该装置包括第二隔离分配放大器，用于将高稳晶体振荡器输出的5MHz信号分为三路5MHz信号输出；其中，第一路5MHz信号输入第二混频器，第二路5MHz信号输出至外部设备。
[0023]优选的，该装置包括同步模块，基于第二隔离分配放大器发出的第三路5MHz信号和Ipps信号，输出可精密微调的Ipps信号。
[0024]—种包含如上述原子钟频率与相位调整装置的频率检测装置，该频率检测装置包括氢原子钟、第一调整装置、第二调整装置和多通道频率测量仪；
[0025]氢原子钟分别与第一调整装置的输入端、第二调整装置的输入端和多通道频率测量仪的第一输入端连接；
[0026]第一调整装置的输出端和第二调整装置的输出端分别与多通道频率测量仪的第二输入端和第三输入端连接；
[0027]所述第一调整装置为如权利要求1所述原子钟频率与相位调整装置。
[0028]优选的，所述第二调整装置为HR0G-5型频率与相位调整装置。
[0029]—种包含如上所述原子钟频率与相位调整装置的相位检测装置，该相位检测装置包括:
[0030]共视接收机，基于外部信号，发出同步的第一路Ipps信号、第二路Ipps信号和第三路 Ippsfg 号；
[0031]氢原子钟，基于第一路Ipps信号，发出第四路Ipps信号和第五路Ipps信号与第四路5MHz信号和第五路5MHz信号；
[0032]第一调整装置，基于第二路Ipps信号和第四路5MHz信号，输出第一路相位调整信号；
[0033]第二调整装置，基于第三路Ipps信号和第五路5MHz信号，输出第二路相位调整信号；
[0034]第一时间间隔测量计数器，基于第一路相位调整信号和第四路Ipps信号，获得第一时差测量值；
[0035]第二时间间隔测量计数器，基于第二路相位调整信号和第五路Ipps信号，获得第二时间测量值；
[0036]所述第一调整装置为如权利要求1所述原子钟频率与相位调整装置。
[0037]优选的，所述第二调整装置为HR0G-5型频率与相位调整装置。
[0038]本发明的有益效果如下:
[0039]本发明所述技术方案由于精密频率与相位调整装置的频率偏移分辨率和相位偏移分辨力量级很小，如果单独测量分辨力是不可实现的，因此采用同源比较的方法分别检测频率与相位的准确度;本方案在保证高精确度的同时，可对分辨力量级很小的频率与相位进行检测。
【附图说明】
[0040]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明；
[0041 ]图1示出本发明所述一种原子钟频率与相位调整装置的示意图；
[0042]图2示出本发明所述频率检测装置的示意图；
[0043]图3示出本发明所述相位检测装置的示意图。
[0044]附图标号
[0045]1、氢原子钟，2、第一调整装置，3、第二调整装置，4、多通道频率测量仪，5、共视接收机，6、第一时间间隔测量计数器，7、第二时间间隔测量计数器。
【具体实施方式】
[0046]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0047]本发明公开了如图1所示，本发明公开了一种原子钟频率与相位调整装置，该装置包括:用于输入5MHz信号的参考信号输入端、用于将输入的5MHz参考信号分为三路5MHz信号的第一隔离分配放大器、基于外部的频率和相位控制信息，以10倍倍频后的第一路5MHz作为时钟，输出1MHz信号的频率综合模块、将第二路5MHz信号依次与1/500分频后的第三路5MHz信号、5MHz信号和经1/1000分频后的频率综合器输出的1MHz信号混频，输出1kHz的混频信号的混频单元和基于所述1kHz混频信号，输出5MHz信号的高稳晶体振荡器。本方案中，所述频率综合模块采用频率分辨力为2—48，相位分辨力为2—14的频率综合器。所述混批单元包括:用于将第二路5MHz信号与1/500分频后的第三路5MHz信号混频，输出5MHz+10kHz信号的第一混频器、用于将5MHz+10kHz信号和外部5MHz信号混频，输出1kHz信号的第二混频器和用于将第二混频器输出的1kHz信号与经1/1000分频后的频率综合器输出的1MHz信号混频，输出1kHz的混频信号的第三混频器。本方案所述的原子钟频率与相位调整装置进一步包括:设置在第一隔离分配放大器和频率综合模块之间的10倍倍频器;设置在频率综合器和第三混频器之间的1/1000分频器;设置在第一隔离分配放大器和第一混频器之间的1/500分频器;设置在第三混频器和高稳晶体振荡器之间的环路滤波器。该装置进一步包括第二隔离分配放大器，用于将高稳晶体振荡器输出的5MHz信号分为三路5MHz信号输出；其中，第一路5MHz信号输入第二混频器，第二路5MHz信号输出至外部设备。该装置进一步包括同步模块，基于第二隔离分配放大器发出的第三路5MHz信号和lpps( IPulse PerSecond)信号，输出可精密微调的Ipps信号。
[0048]第一隔离分配放大器的输入端与参考信号输入端连接，所述第一隔离分配放大器的第一输出端通过10倍倍频器与频率综合器的输入端连接，频率综合器通过控制信号输入端接收外部设备发出的频率和相位控制信息，所述频率综合器的输出端通过1/1000分频器与第三混频器的第一输入端连接;所述第一隔离分配放大器的第二输出端与第二混频器的第一输入端连接，所述第一隔离分配放大器的第三输出端通过1/500分频器与第一混频器的第二输入端连接，第一混频器的输出端与第二混频器的第一输入端连接，第二混频器的输出端与第三混频器的第二输入端连接;第三混频器的输出端通过环路滤波器与高稳晶体振荡器的压控端连接，高温晶体振荡器的输出端与第二隔离分配放大器的输入端连接，第二隔离分配放大器的第一输出端与第二混频器的第二输入端连接，第二隔离分配放大器的第二输出端输出5MHz信号，第二隔离分配放大器的第三输出端与同步模块连接，同步模块基于Ipps参考信号和第二隔离分配放大器的第三路5MHz信号输出高精度可调的Ipps信号。
[0049]外部5MHz参考信号通过参考信号输入端输入装置，该参考信号经过第一隔离分配放大器后输出第一路5MHz信号、第二路5MHz信号和第三路5MHz信号。第一路5MHz信号经低噪声10倍频后输出50MHz信号，用此信号作为频率综合器的时钟。通过程序控制频率综合器输出1MHz信号，该信号再经过1/1000