專利名稱：改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被動(dòng)型銣原子頻標(biāo)領(lǐng)域，尤其涉及一種改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)。
背景技術(shù)：
原子頻標(biāo)是一種具有優(yōu)良穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的頻率源，已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星的定位、 導(dǎo)航和通信、儀器儀表以及天文等領(lǐng)域。而銣原子頻標(biāo)因其具有體積小、重量輕、功耗低、成 本低等優(yōu)勢(shì)而成為目前應(yīng)用最為廣泛的原子頻標(biāo)。銣原子頻標(biāo)主要包括壓控晶體振蕩模塊、物理系統(tǒng)模塊和電子線路。物理系統(tǒng)模 塊具體包括產(chǎn)生抽運(yùn)光的光譜燈、存儲(chǔ)銣原子的集成濾光共振泡、存儲(chǔ)微波場(chǎng)的微波腔、產(chǎn) 生平行于所述微波腔軸線的靜磁場(chǎng)的C場(chǎng)線圈(即均勻磁場(chǎng)線圈)、檢測(cè)光信號(hào)的光電池、 將微波耦合進(jìn)所述微波腔的耦合環(huán)以及防止靜磁場(chǎng)穿透的磁屏。電子線路具體包括射頻倍 頻模塊和綜合伺服模塊。綜合伺服模塊包括用于產(chǎn)生頻率合成指令、鍵控調(diào)頻信號(hào)、同步鑒 相參考信號(hào)的微處理器、用于根據(jù)微處理器產(chǎn)生的頻率合成指令產(chǎn)生綜合調(diào)制信號(hào)的數(shù)字 頻率合成模塊以及用于進(jìn)行同步鑒相的同步鑒相模塊。射頻倍頻模塊包括用于將壓控晶體 振蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行倍頻的射頻倍頻單元和用于將經(jīng)過所述射頻倍頻單元倍頻后的 壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率和數(shù)字頻率合成模塊產(chǎn)生的綜合調(diào)制信號(hào)進(jìn)行倍頻和混頻 的微波倍、混頻單元。工作時(shí)，射頻倍頻單元將壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率倍頻到銣原子躍遷頻率附 近，微波倍、混頻單元將數(shù)字頻率合成模塊產(chǎn)生的綜合調(diào)制信號(hào)和倍頻后的壓控晶體振蕩 模塊的輸出頻率同時(shí)進(jìn)行倍頻和混頻后產(chǎn)生微波探詢信號(hào)，微波探詢信號(hào)經(jīng)耦合環(huán)耦合進(jìn) 所述微波腔中去探詢銣原子的躍遷。同時(shí)，存儲(chǔ)在集成濾光共振泡中的銣原子被光譜燈照 射后，銣原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間發(fā)生粒子反轉(zhuǎn)。當(dāng)微波探詢信號(hào)的頻率與兩個(gè)超 精細(xì)能級(jí)的頻率差相同時(shí)，銣原子則從上能級(jí)躍遷至下能級(jí)即發(fā)生原子躍遷。原子躍遷發(fā) 生時(shí)，光電池將探測(cè)到光強(qiáng)信號(hào)的變化，而產(chǎn)生光檢信號(hào)即量子鑒頻信號(hào)。同步鑒相模塊將 量子鑒頻信號(hào)和微處理器產(chǎn)生的同步鑒相參考信號(hào)進(jìn)行同步鑒相得到電壓控制信號(hào)去鎖 定壓控晶體振蕩模塊，使壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率與銣原子躍遷普線頻率相同，從而 得到標(biāo)準(zhǔn)頻率輸出。然而，由于壓控晶體振蕩模塊很容易受到溫度變化的影響且電子線路是根據(jù)壓控 晶體振蕩模塊的性能指標(biāo)來設(shè)計(jì)的，因而，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致壓控晶體振蕩模塊的 輸出頻率大范圍改變，從而導(dǎo)致電子線路無法將壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率鎖定在銣原 子躍遷普線頻率上。因此，有必要提供一種改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，能補(bǔ)償因溫度對(duì)壓控晶體振蕩模塊 的輸出頻率的影響，從而提高銣原子頻標(biāo)輸出頻率的穩(wěn)定度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，包括壓控晶體振蕩模 塊；隔離放大模塊，用于對(duì)所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行隔離和放大；微處理器， 用于產(chǎn)生頻率合成指令、鍵控調(diào)頻信號(hào)和同步鑒相參考信號(hào)；數(shù)字頻率合成模塊，用于根據(jù) 微處理器產(chǎn)生的頻率合成指令和鍵控調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生綜合調(diào)制信號(hào)；射頻倍頻模塊，用于對(duì) 經(jīng)過所述隔離放大模塊隔離和放大后的所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率和所述數(shù)字頻 率合成模塊產(chǎn)生的所述綜合調(diào)制信號(hào)同時(shí)進(jìn)行倍頻和混頻并產(chǎn)生微波探詢信號(hào)；物理系統(tǒng) 模塊，用于對(duì)所述微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻并產(chǎn)生量子鑒頻信號(hào)；第一同步鑒相模塊，用于對(duì) 所述物理系統(tǒng)模塊產(chǎn)生的所述量子鑒頻信號(hào)進(jìn)行鑒相，產(chǎn)生并發(fā)送第一電壓控制信號(hào)，以 調(diào)整所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率；以及溫度補(bǔ)償模塊，用于測(cè)量所述壓控晶體振蕩 模塊的周圍溫度，并根據(jù)所述溫度產(chǎn)生并發(fā)送第二電壓控制信號(hào)，以調(diào)整所述壓控晶體振 蕩模塊的輸出頻率。優(yōu)選地，所述溫度補(bǔ)償模塊包括溫度測(cè)量單元，用于測(cè)量所述壓控晶體振蕩模塊 周圍的溫度，并根據(jù)測(cè)量的所述溫度產(chǎn)生電壓差信號(hào)；電壓跟隨單元，用于傳送所述電壓差 信號(hào)并用于匹配阻抗；放大單元，用于將所述電壓跟隨單元傳送的所述電壓差信號(hào)進(jìn)行放 大；增益線性調(diào)節(jié)單元，用于對(duì)經(jīng)過所述放大單元放大后的所述電壓差信號(hào)進(jìn)行增益線性 調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，所述改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)還包括全球定位系統(tǒng)糾偏模塊，用于接收全球定 位系統(tǒng)天線發(fā)送的頻率信號(hào)，并根據(jù)接收的所述頻率信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送第三電壓控制信號(hào)， 以調(diào)整所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率。優(yōu)選地，所述全球定位系統(tǒng)糾偏模塊包括接收單元，用于接收全球定位系統(tǒng)天線 發(fā)送的頻率信號(hào)；數(shù)字合成分頻單元，用于對(duì)經(jīng)過所述隔離放大模塊隔離和放大后的所述 壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行分頻；第二同步鑒相單元，用于根據(jù)所述接收單元接收 的所述頻率信號(hào)對(duì)經(jīng)過所述數(shù)字合成分頻單元分頻后的所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻 率進(jìn)行鑒相，產(chǎn)生直流脈沖電壓信號(hào)；以及環(huán)路濾波單元，用于對(duì)所述直流脈沖電壓信號(hào)進(jìn) 行濾波得到第三控制電壓控制信號(hào)，并發(fā)送所述第三電壓控制信號(hào)去調(diào)整所述壓控晶體振 蕩模塊的輸出頻率。采用來自全球定位系統(tǒng)天線發(fā)送的穩(wěn)定的頻率信號(hào)與所述壓控晶體振 蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行鑒相并產(chǎn)生糾偏信號(hào)去糾正所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率，使 所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率更接近銣原子躍遷譜線頻率，從而提高銣原子頻標(biāo)輸出 頻率的穩(wěn)定度。優(yōu)選地，所述改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)還包括選頻放大模塊，用于在對(duì)所述壓控晶體振 蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行隔離和放大之前，進(jìn)行選頻和放大。優(yōu)選地，所述接收單元為全球定位系統(tǒng)接收機(jī)。優(yōu)選地，所述晶體振蕩模塊包括晶體振子、與所述晶體振子連接的熱敏電阻以及 分別與所述晶體振子連接的第一變?nèi)荻O管、第二變?nèi)荻O管、第三變?nèi)荻O管，所述第一 電壓控制信號(hào)經(jīng)過所述第一變?nèi)荻O管作用于所述晶體振子，所述第二電壓控制信號(hào)經(jīng)過 所述第二變?nèi)荻O管作用于所述晶體振子，所述第三電壓控制信號(hào)經(jīng)過所述第三變?nèi)荻O 管作用于所述晶體振子。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過溫度補(bǔ)償模塊產(chǎn)生一溫度補(bǔ)償電壓差作用于壓控晶 體振蕩模塊，以補(bǔ)償因溫度對(duì)壓控晶體振蕩模塊產(chǎn)生的影響，從而調(diào)整壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率，使壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率更穩(wěn)定。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實(shí)施例。


圖1為本發(fā)明改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)的射頻倍頻模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)的物理系統(tǒng)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)的溫度補(bǔ)償模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)的全球定位系統(tǒng)糾偏模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖6為本發(fā)明改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)的晶體振蕩模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如圖1-2，本實(shí)施例改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)包括壓控晶體振蕩模塊10、選頻放大模塊 11、隔離放大模塊12、微處理器13、數(shù)字頻率合成模塊14、射頻倍頻模塊15、物理系統(tǒng)模塊 16、第一同步鑒相模塊17、溫度補(bǔ)償模塊18、全球定位系統(tǒng)糾偏模塊19以及全球定位系統(tǒng) 天線20。其中，所述射頻倍頻模塊15包括射頻倍頻單元151和微波微波倍、混頻單元152。所述選頻放大模塊11，用于在對(duì)所述壓控晶體振蕩模塊10的輸出頻率進(jìn)行隔離 和放大之前，進(jìn)行選頻和放大。所述隔離放大模塊12用于對(duì)經(jīng)過所述選頻放大模塊11選 頻和放大之后的所述壓控晶體振蕩模塊10的輸出頻率進(jìn)行隔離和放大；所述微處理器13 用于產(chǎn)生頻率合成指令、鍵控調(diào)頻信號(hào)和同步鑒相參考信號(hào)；所述數(shù)字頻率合成模塊14用 于根據(jù)所述微處理器13產(chǎn)生的頻率合成指令和鍵控調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生綜合調(diào)制信號(hào)；所述射 頻倍頻單元151用于對(duì)經(jīng)過所述隔離放大模塊12隔離和放大后的所述壓控晶體振蕩模塊 10的輸出頻率進(jìn)行倍頻；所述微波倍、混頻單元152用于將經(jīng)過所述射頻倍頻單元151進(jìn) 行倍頻之后的所述壓控晶體振蕩模塊10的輸出頻率以及所述數(shù)字合成模塊13產(chǎn)生的所述 綜合調(diào)制信號(hào)同時(shí)進(jìn)行倍頻和混頻并產(chǎn)生微波探詢信號(hào)；所述物理系統(tǒng)模塊16用于對(duì)所 述微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻并產(chǎn)生量子鑒頻信號(hào)；所述第一同步鑒相模塊17用于對(duì)所述物 理系統(tǒng)模塊16產(chǎn)生的所述量子鑒頻信號(hào)進(jìn)行鑒相，產(chǎn)生并發(fā)送第一電壓控制信號(hào)U1，以調(diào) 整所述壓控晶體振蕩模塊10的輸出頻率；所述溫度補(bǔ)償模塊18用于測(cè)量所述壓控晶體振 蕩模塊10的周圍溫度，并根據(jù)所述溫度產(chǎn)生并發(fā)送第二電壓控制信號(hào)U2，以調(diào)整所述壓控 晶體振蕩模塊10的輸出頻率；全球定位系統(tǒng)糾偏模塊19用于接收所述全球定位系統(tǒng)天線 20發(fā)送的頻率信號(hào)，并根據(jù)接收的所述頻率信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送第三電壓控制信號(hào)U3，以調(diào)整 所述壓控晶體振蕩模塊10的輸出頻率?？衫斫獾兀龅谝浑妷嚎刂菩盘?hào)U1、所述第二電壓控制信號(hào)U2以及所述第三電 壓控制信號(hào)U3均要經(jīng)過所述微處理13的數(shù)模轉(zhuǎn)換后，再作用于所述壓控晶體振蕩模塊10， 以調(diào)整所述壓控晶體振蕩模塊10的輸出頻率f。具體地，如圖3所示，所述物理系統(tǒng)模塊16包括產(chǎn)生抽運(yùn)光的光譜燈161、存儲(chǔ)銣 原子的集成濾光共振泡162、存儲(chǔ)微波場(chǎng)的微波腔163、產(chǎn)生平行于所述微波腔軸線的靜磁場(chǎng)的C場(chǎng)線圈164、檢測(cè)光信號(hào)即量子鑒頻信號(hào)的光電池165、將微波耦合進(jìn)所述微波腔的 耦合環(huán)166、防止靜磁場(chǎng)穿透的磁屏167、使所述光譜燈161和所述微波腔163保持恒溫狀 態(tài)的所述溫度控制模塊168以及為所述C場(chǎng)線圈164提供電流的恒流源169。如圖4所示，為所述溫度補(bǔ)償模塊18的結(jié)構(gòu)示意圖。所述溫度補(bǔ)償模塊18包括 溫度測(cè)量單元181、電壓跟隨單元182、放大單元183以及增益線性調(diào)節(jié)單元184。所述溫度 測(cè)量單元181用于測(cè)量所述壓控晶體振蕩模塊10周圍的溫度，并根據(jù)測(cè)量的所述溫度產(chǎn)生 電壓差信號(hào)。所述溫度測(cè)量單元181具體包括通過橋路方式連接的兩個(gè)阻值相同的電阻R、 預(yù)先設(shè)置好溫度值的熱敏電阻傳感器R0、用于測(cè)溫的第一熱敏電阻Rk。所述電壓跟隨單元 182，用于傳送所述電壓差信號(hào)并用于匹配阻抗。所述電壓跟隨單元182具體包括兩個(gè)電壓 跟隨器Al和A2。所述放大單元183用于將所述電壓跟隨單元182傳送的所述電壓差信號(hào) 進(jìn)行放大。具體地，所述放大單元183為差分放大器A3。所述增益線性調(diào)節(jié)單元184用于 對(duì)經(jīng)過所述放大單元183放大后的所述電壓差信號(hào)進(jìn)行增益線性調(diào)節(jié)。具體地，所述增益 線性調(diào)節(jié)單元184為增益線性調(diào)節(jié)器A4。工作時(shí)，當(dāng)所述壓控晶體振蕩模塊10的工作環(huán)境 溫度恒定時(shí)即所述第一熱敏電阻Rk的測(cè)量值與所述熱敏電阻傳感器RO的預(yù)設(shè)值相等時(shí)， 電阻橋路A、B兩端的輸出電壓差為零，所述溫度補(bǔ)償模塊18的輸出端電壓為零，即所述第 二電壓控制信號(hào)U2為零。當(dāng)所述壓控晶體振蕩模塊10的工作環(huán)境溫度改變時(shí)，電阻橋路 A、B兩端形成一定的電壓差，所述電壓差依次經(jīng)過兩個(gè)所述電壓跟隨器Al和A2被傳送給所 述差分放大器A3進(jìn)行放大，為了有效采集所述電壓差，所述電壓差經(jīng)過所述差分放大器A3 后被傳送給所述增益線性調(diào)節(jié)器A4進(jìn)行增益線性調(diào)節(jié)，最后，所述增益線性調(diào)節(jié)器A4將調(diào) 節(jié)后的所述電壓差即所述第二電壓控制信號(hào)U2輸出給所述壓控晶體振蕩模塊10。如圖5所示，為所述全球定位系統(tǒng)糾偏模塊19的結(jié)構(gòu)示意圖。所述全球定位系統(tǒng) 糾偏模塊19包括接收單元191、數(shù)字合成分頻單元192、第二同步鑒相單元193以及環(huán)路濾 波單元194。所述接收單元1911用于接收所述全球定位系統(tǒng)天線20發(fā)送的頻率信號(hào)；所述 數(shù)字合成分頻單元192用于對(duì)經(jīng)過所述隔離放大模塊13隔離和放大后的所述壓控晶體振 蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行分頻；所述第二同步鑒相單元193用于根據(jù)所述接收單元191接收 的所述頻率信號(hào)對(duì)經(jīng)過所述數(shù)字合成分頻單元192分頻后的所述壓控晶體振蕩模塊10的 輸出頻率進(jìn)行鑒相，產(chǎn)生直流脈沖電壓信號(hào)；所述環(huán)路濾波單元194用于對(duì)所述直流脈沖 電壓信號(hào)進(jìn)行濾波得到第三控制電壓控制信號(hào)U3，并發(fā)送所述第三電壓控制信號(hào)U3，以調(diào) 整所述壓控晶體振蕩模塊10的輸出頻率。具體地，所述接收單元191為全球定位系統(tǒng)接收 機(jī)。如圖6所示，為所述壓控晶體振蕩模塊10的結(jié)構(gòu)示意圖。所述晶體振蕩模塊10 包括晶體振子111、與所述晶體振子111連接的熱敏電阻112以及分別與所述晶體振子111 連接的第一變?nèi)荻O管113、第二變?nèi)荻O管114、第三變?nèi)荻O管115。所述第一電壓控制 信號(hào)Ul經(jīng)過所述第一變?nèi)荻O管113作用于所述晶體振子111，所述第二電壓控制信號(hào)U2 經(jīng)過所述第二變?nèi)荻O管114作用于所述晶體振子111，所述第三電壓控制信號(hào)U3經(jīng)過所 述第三變?nèi)荻O管115作用于所述晶體振子111?？衫斫獾?，在所述壓控晶體振蕩模塊10 的周圍環(huán)境溫度發(fā)生改變時(shí)，所述第二熱敏電阻112的阻值、所述第一變?nèi)荻O管113、所 述第二變?nèi)荻O管114以及所述第三變?nèi)荻O管115的電容值相應(yīng)變化，從而抵消或消減 所述晶體振子111的輸出頻率的溫度漂移。另外，通過所述第一電壓控制信號(hào)U1、所述第二電壓控制信號(hào)U2以及所述第三電壓控制信號(hào)U3分別作用于所述第一變?nèi)荻O管113、所述 第二變?nèi)荻O管114和所述第三變?nèi)荻O管115，并使所述第一變?nèi)荻O管113、所述第二 變?nèi)荻O管114和所述第三變?nèi)荻O管115的電容量發(fā)生變化，從而分三路對(duì)所述晶體振 子111的非線性頻率漂移進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而使所述晶體振子111的輸出頻率f對(duì)準(zhǔn)銣原子躍 遷普線頻率，輸出穩(wěn)定的頻率。 以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施 例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，包括 壓控晶體振蕩模塊；隔離放大模塊，用于對(duì)所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行隔離和放大； 微處理器，用于產(chǎn)生頻率合成指令、鍵控調(diào)頻信號(hào)和同步鑒相參考信號(hào)； 數(shù)字頻率合成模塊，用于根據(jù)所述微處理器產(chǎn)生的頻率合成指令和鍵控調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生 綜合調(diào)制信號(hào)；射頻倍頻模塊，用于對(duì)經(jīng)過所述隔離放大模塊隔離和放大后的所述壓控晶體振蕩模塊 的輸出頻率和所述數(shù)字頻率合成模塊產(chǎn)生的所述綜合調(diào)制信號(hào)同時(shí)進(jìn)行倍頻和混頻并產(chǎn) 生微波探詢信號(hào)；物理系統(tǒng)模塊，用于對(duì)所述微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻并產(chǎn)生量子鑒頻信號(hào)； 第一同步鑒相模塊，用于對(duì)所述物理系統(tǒng)模塊產(chǎn)生的所述量子鑒頻信號(hào)進(jìn)行鑒相，產(chǎn) 生并發(fā)送第一電壓控制信號(hào)，以調(diào)整所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率； 其特征在于，還包括溫度補(bǔ)償模塊，用于測(cè)量所述壓控晶體振蕩模塊的周圍溫度，并根據(jù)所述溫度產(chǎn)生并 發(fā)送第二電壓控制信號(hào)，以調(diào)整所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率。
2.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，其特征在于，所述溫度補(bǔ)償模塊包括溫度測(cè)量單元，用于測(cè)量所述壓控晶體振蕩模塊周圍的溫度，并根據(jù)測(cè)量的所述溫度 產(chǎn)生電壓差信號(hào)；電壓跟隨單元，用于傳送所述電壓差信號(hào)并用于匹配阻抗； 放大單元，用于將所述電壓跟隨單元傳送的所述電壓差信號(hào)進(jìn)行放大； 增益線性調(diào)節(jié)單元，用于對(duì)經(jīng)過所述放大單元放大后的所述電壓差信號(hào)進(jìn)行增益線性 調(diào)節(jié)得到第二電壓控制信號(hào)，以調(diào)整所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，其特征在于，還包括全球定位系統(tǒng)糾偏模塊，用于接收全球定位系統(tǒng)天線發(fā)送的頻率信號(hào)，并根據(jù)接收的 所述頻率信號(hào)產(chǎn)生并發(fā)送第三電壓控制信號(hào)，以調(diào)整所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率。
4.如權(quán)利要求3所述的改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，其特征在于，所述全球定位系統(tǒng)糾偏模塊 包括接收單元，用于接收全球定位系統(tǒng)天線發(fā)送的頻率信號(hào)；數(shù)字合成分頻單元，用于對(duì)經(jīng)過所述隔離放大模塊隔離和放大后的所述壓控晶體振蕩 模塊的輸出頻率進(jìn)行分頻；第二同步鑒相單元，用于根據(jù)所述接收單元接收的所述頻率信號(hào)對(duì)經(jīng)過所述數(shù)字合成 分頻單元分頻后的所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行鑒相，產(chǎn)生直流脈沖電壓信號(hào)； 環(huán)路濾波單元，用于對(duì)所述直流脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行濾波得到第三控制電壓控制信號(hào)， 并發(fā)送所述第三電壓控制信號(hào)，以調(diào)整所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率。
5.如權(quán)利要求4所述的改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，其特征在于，所述接收單元為全球定位系 統(tǒng)接收機(jī)。
6.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，其特征在于，還包括選頻放大模塊，用于 在對(duì)所述壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行隔離和放大之前，進(jìn)行選頻和放大。
7.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，其特征在于，所述晶體振蕩模塊包括晶體振子、與所述晶體振子連接的熱敏電阻以及分別與所述晶體振子連接的第一變?nèi)荻O管、 第二變?nèi)荻O管、第三變?nèi)荻O管，所述第一電壓控制信號(hào)經(jīng)過所述第一變?nèi)荻O管作用 于所述晶體振子，所述第二電壓控制信號(hào)經(jīng)過所述第二變?nèi)荻O管作用于所述晶體振子， 所述第三電壓控制信號(hào)經(jīng)過所述第三變?nèi)荻O管作用于所述晶體振子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進(jìn)型銣原子頻標(biāo)，包括壓控晶體振蕩模塊、對(duì)壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率進(jìn)行隔離和放大的隔離放大模塊、產(chǎn)生頻率合成指令、鍵控調(diào)頻信號(hào)和同步鑒相參考信號(hào)的微處理器、根據(jù)微處理器產(chǎn)生的頻率合成指令和鍵控調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生綜合調(diào)制信號(hào)的數(shù)字頻率合成模塊、產(chǎn)生微波探詢信號(hào)的射頻倍頻模塊、對(duì)微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻并產(chǎn)生量子鑒頻信號(hào)的物理系統(tǒng)模塊模塊模塊、對(duì)量子鑒頻信號(hào)進(jìn)行鑒相并產(chǎn)生第一電壓控制信號(hào)的第一同步鑒相模塊以及測(cè)量壓控晶體振蕩模塊的周圍溫度并根據(jù)溫度產(chǎn)生第二電壓控制信號(hào)的溫度補(bǔ)償模塊。本發(fā)明能補(bǔ)償因溫度對(duì)壓控晶體振蕩模塊的輸出頻率的影響，從而提高銣原子頻標(biāo)輸出頻率的穩(wěn)定度。
文檔編號(hào)H03L7/26GK102006068SQ201010564768
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者管樺, 雷海東 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)