專利名稱：用于銣原子頻標(biāo)的綜合器及銣原子頻標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及原子頻標(biāo)領(lǐng)域，特別涉及一種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器及銣原子頻標(biāo)。
背景技術(shù)：
由于銣原子頻標(biāo)可以將壓控晶振的輸出頻率鎖定在銣原子共振吸收峰上，從而獲得高穩(wěn)頻率的輸出，所以應(yīng)用十分廣泛。其一般包括物理系統(tǒng)和電子線路兩部分，而電子線路主要包括壓控晶振、綜合器、倍頻器、混頻器和伺服電路。其中，綜合器主要用于將壓控晶振的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為綜合調(diào)制信號(hào)，并將該綜合調(diào)制信號(hào)送入混頻器混頻，以獲得頻率近似于87Rb原子0-0躍遷頻率的微波探測信號(hào)。前述綜合調(diào)制信號(hào)通常由綜合器中的DDS(Digital Direct Frequency Synthesis，數(shù)字頻率合成器)產(chǎn)生。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題為了達(dá)到簡化系統(tǒng)的目的，現(xiàn)有的綜合器的系統(tǒng)時(shí)鐘一般是將電子線路中壓控晶振的輸出頻率進(jìn)行倍頻后獲得，而通常銣原子頻標(biāo)都采用輸出頻率為IOMHz或5MHz的壓控晶振，所以獲得系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，需要倍頻的次數(shù)較大，使得DDS中產(chǎn)生的相位噪聲較大，進(jìn)而影響銣原子頻標(biāo)的穩(wěn)定度。

實(shí)用新型內(nèi)容為了減小銣原子頻標(biāo)的噪聲，提高銣原子頻標(biāo)的穩(wěn)定度，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器及銣原子頻標(biāo)。所述技術(shù)方案如下—種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器，包括主控模塊、數(shù)字頻率合成器和濾波模塊；所述主控模塊分別與所述銣原子頻標(biāo)的壓控晶振和所述數(shù)字頻率合成器相連；所述數(shù)字頻率合成器分別與所述壓控晶振和所述濾波模塊相連；所述壓控晶振的輸出頻率為40MHz，所述數(shù)字頻率合成器采用所述壓控晶振的輸出頻率的6倍頻作為系統(tǒng)時(shí)鐘。其中，所述數(shù)字頻率合成器輸出的調(diào)制頻率為114. 6875MHz士 Af ；其中，2* Af小于所述銣原子頻標(biāo)的物理系統(tǒng)中原子的線寬。其中，所述主控模塊包括用于通過命令字控制所述數(shù)字頻率合成器輸出的命令字單元和用于產(chǎn)生鍵控調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生單元，所述鍵控調(diào)頻信號(hào)為占空比為 1 1的低頻方波信號(hào)。具體地，所述鍵控調(diào)頻信號(hào)的頻率為10 200Hz。其中，所述主控模塊還包括用于產(chǎn)生同步參考信號(hào)的同步參考信號(hào)產(chǎn)生單元，所述同步參考信號(hào)的頻率和占空比均與所述鍵控調(diào)頻信號(hào)相同，且與所述鍵控調(diào)頻信號(hào)存在固定的相位差。具體地，所述主控模塊為微處理器。具體地，所述主控模塊通過串口進(jìn)行通訊。[0014]具體地，所述數(shù)字頻率合成器為芯片，且所述芯片上設(shè)有散熱片。具體地，所述濾波模塊為低通濾波器。一種銣原子頻標(biāo)，包括物理系統(tǒng)和電子線路，所述電子線路包括壓控晶振、混頻器、倍頻器、伺服電路和綜合器；所述壓控晶振分別與所述倍頻器、所述伺服電路和所述綜合器相連；所述倍頻器與所述混頻器相連；所述混頻器分別與所述物理系統(tǒng)和所述綜合器相連；所述物理系統(tǒng)與所述伺服電路連接；所述伺服電路與所述綜合器相連；所述綜合器為前述的用于銣原子頻標(biāo)的綜合器。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是通過所述銣原子頻標(biāo)的壓控晶振的頻率為40MHz ；所述綜合器中的數(shù)字頻率合成器采用所述壓控晶振的輸出頻率的 6倍頻作為系統(tǒng)時(shí)鐘；減少了綜合器的系統(tǒng)時(shí)鐘的倍頻次數(shù)，進(jìn)而能夠減少銣原子頻標(biāo)的噪聲，提高銣原子頻標(biāo)的穩(wěn)定度。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中提供的一種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1中提供的一種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器的主控模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1中提供的一種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器的鍵控調(diào)頻工作原理示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2中提供的一種用于銣原子頻標(biāo)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實(shí)施例1參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器101，該綜合器 101包括主控模塊1011、DDS1012和濾波模塊1013 ；主控模塊1011分別與銣原子頻標(biāo)的壓控晶振102和DDS1012相連；DDS1012分別與壓控晶振102和濾波模塊1013相連；銣原子頻標(biāo)的壓控晶振102的輸出頻率為40MHz，DDS1012采用壓控晶振102的輸出頻率的6倍頻作為系統(tǒng)時(shí)鐘。也就是說，DDS1012以MOMHz作為系統(tǒng)時(shí)鐘，理論上輸出的頻率范圍為O-MOMHz。 由于僅采用了 40MHz的壓控晶振102作為外部時(shí)鐘，將其6倍頻后得到MOMHz的時(shí)鐘信號(hào)， 所以可以減少倍頻次數(shù)，進(jìn)而降低DDS1012內(nèi)產(chǎn)生的相位噪聲，同時(shí)便于得到114. 6875MHz
頻率信號(hào)的輸出。下面以48位DDS為例，對DDS1012的工作原理進(jìn)行簡單說明。48位DDS的輸出頻率的分辨率為O40MHz/248)。主控模塊1011通過軟件命令控制字改變48位二進(jìn)制位‘0，或‘1’，從而改變DDS1012的具體頻率輸出。設(shè)置軟件命令控制字依據(jù)的公式如下，
權(quán)利要求1.一種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器，其特征在于，所述綜合器包括主控模塊、數(shù)字頻率合成器和濾波模塊；所述主控模塊分別與所述銣原子頻標(biāo)的壓控晶振和所述數(shù)字頻率合成器相連；所述數(shù)字頻率合成器分別與所述壓控晶振和所述濾波模塊相連；所述壓控晶振的輸出頻率為40MHz，所述數(shù)字頻率合成器采用所述壓控晶振的輸出頻率的6倍頻作為系統(tǒng)時(shí)鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合器，其特征在于，所述數(shù)字頻率合成器輸出的調(diào)制頻率為114. 6875MHz士 Af ；其中，2* Af小于所述銣原子頻標(biāo)的物理系統(tǒng)中原子的線寬。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合器，其特征在于，所述主控模塊包括用于通過命令字控制所述數(shù)字頻率合成器輸出的命令字單元和用于產(chǎn)生鍵控調(diào)頻信號(hào)的調(diào)頻信號(hào)產(chǎn)生單元， 所述鍵控調(diào)頻信號(hào)為占空比為11的低頻方波信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的綜合器，其特征在于，所述鍵控調(diào)頻信號(hào)的頻率為10 200Hz。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的綜合器，其特征在于，所述主控模塊還包括用于產(chǎn)生同步參考信號(hào)的同步參考信號(hào)產(chǎn)生單元，所述同步參考信號(hào)的頻率和占空比均與所述鍵控調(diào)頻信號(hào)相同，且與所述鍵控調(diào)頻信號(hào)存在固定的相位差。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合器，其特征在于，所述主控模塊為微處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合器，其特征在于，所述主控模塊通過串口進(jìn)行通訊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合器，其特征在于，所述數(shù)字頻率合成器為芯片，且所述芯片上設(shè)有散熱片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合器，其特征在于，所述濾波模塊為低通濾波器。
10.一種銣原子頻標(biāo)，包括物理系統(tǒng)和電子線路，所述電子線路包括壓控晶振、混頻器、 倍頻器、伺服電路和綜合器；所述壓控晶振分別與所述倍頻器、所述伺服電路和所述綜合器相連；所述倍頻器與所述混頻器相連；所述混頻器分別與所述物理系統(tǒng)和所述綜合器相連；所述物理系統(tǒng)與所述伺服電路相連；所述伺服電路與所述綜合器相連；其特征在于，所述綜合器為權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的綜合器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于銣原子頻標(biāo)的綜合器及銣原子頻標(biāo)，屬于原子頻標(biāo)領(lǐng)域。該綜合器包括主控模塊、數(shù)字頻率合成器和濾波模塊；所述主控模塊分別與所述銣原子頻標(biāo)的壓控晶振和所述數(shù)字頻率合成器相連；所述數(shù)字頻率合成器分別與所述壓控晶振和所述濾波模塊相連；所述壓控晶振的頻率為40MHz；所述數(shù)字頻率合成器采用所述壓控晶振的輸出頻率的6倍頻作為系統(tǒng)時(shí)鐘。該銣原子頻標(biāo)包括物理系統(tǒng)和電子線路，所述電子線路包括綜合器、壓控晶振、混頻器、倍頻器和伺服電路；所述綜合器為前述用于銣原子頻標(biāo)的綜合器。本實(shí)用新型可以減少銣原子頻標(biāo)的噪聲，提高銣原子頻標(biāo)的穩(wěn)定度。
文檔編號(hào)H03L7/26GK202231698SQ201120315170
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者劉曉東, 張霞, 詹志明, 雷海東 申請人:江漢大學(xué)