频率标准

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2013-06-04
来源:西安同步原创

频率标准的类型有一下几种:
铷原子钟:铯原子钟即铯束原子频率标准。铯(C133)原子频率标准所用的是基态超精细磁能级之间的跃迁,即原子秒定义中描述的跃迁能级。铯原子频率标准的准确度高,短期频率稳定度比氢原子频率标准差,价格高,体积比铷原子钟大,一般只用作最高等级基准时钟或测试、研究必须的频率标准。
铯原子钟:铷原子钟用的是基态超精细磁能级之间的跃迁,称为σ跃迁,与铯钟相比,虽然铷原子钟的准确度是原子钟中最差的,漂移率也较大,不能作为频率基准使用,但它体积小,重量轻,预热时间很短,价格相对低廉,在同步网中普遍作为地区级参考频率标准。
石英晶体振荡器:是利用石英晶体(SiO2)的压电效应制成的一种谐振器件,简称晶振。根据晶振的不同使用要求及特点,通常分为以下几类:普通晶振(XO)、压控晶振(VCXO),温补晶振(TCXO)和恒温晶振(OCXO)
高稳石英晶体振荡器:简称高稳晶振,具有完善的结构和良好的温控电路组成。主要措施有: 相位差比较器和软件锁相控制器,恒温槽技术。高稳石英晶体频率标准体积小、寿命长、价格低廉,尤其是秒以下的短期稳定度好,且利用锁相技术能使之同步于外来同步基准信号,所以高稳晶振在数字同步网中作为从钟被大量使用。

频率标准的主要技术指标;

频率准确度:表征信号的实际频率值与理想的或定义的频率值(以UTC为标准的频率,实际是国际原子时ATI的频率)的偏离或符合程度,一般用相对频率偏差来表示。
频率稳定度:频率稳定度表示时钟输出频率因受噪声影响产生的随机起伏特性。可以从时域和频域来分析频率稳定度。频率稳定度用阿伦方差的平方根来表征。
频率漂移率:频率漂移率是指时钟输出频率随运行时间单调变化的线性率。随时间单位的不同,有日漂移率?p月漂移率和年漂移率。对于高稳石英晶体振荡器,由于频率漂移通常是由石英晶体的老化造成的,因此它的频率漂移率称为频率老化率。原子钟的漂移主要由内部器件造成,包括由量子结构的频率漂移、相检及运放的漂移引起。
  频率重现性:频率重现性或称频率复现性是指时钟工作一段时间t1后,频率测得为f1,此时停机一段时间t2,再开机一段时间t3后,测得频率f3频率重现性表征的就是f3与f1的相对频率偏差。

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