基于异频相位处理的新型氢原子频标锁相系统

在等效鉴相频率的基础上,提出了一种新型氢原子频标锁相系统的设计方案.利用频率信号间相位差变化的规律性,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对即异频鉴相.将异频鉴相应用于主动型氢原子频标的锁相环路中,通过参考信号和被锁信号间等效鉴相频率的合理选择,可以做到异频率信号间的直接鉴相并能获得很高的锁相精度.实验结果表明了该设计方案的科学性和先进性,其锁相精度可达10-12/s量级,与传统氢原子频标锁相系统相比具有电路简单,锁相精度高,附加噪声小,可以异频直接锁相等特点,因而在导航定位、空间技术、通讯、计量、精密时频测控等领域获得广泛应用.

SOHM-4与MHM-2010氢原子频标的特点比较

基于对已投入国家授时中心守时运转的SOHM-4型与MHM-2010型氢原子频标的长期关注,对这两种氢原子频标的性能作了较详细的比较和分析。讨论了它们共同的优点、各自的特长和不足之处,还给出了稳定度的测试结果。

用频谱分析法评估被动式氢原子频标的短期稳定度(英文)

该文通过向被动式氢原子频标微波腔馈入微波信号的方法,实验测到氢原子基态超精细0-0跃迁的频谱;对该频谱进行分析,得到了被动式氢原子频标的短期稳定度表达式:σ(2,τ)=2×10-12τ-0.5,这对于评价氢原子频标的量子部分对频率稳定度的贡献及改善量子部分结构有一定的参考价值。

小型氢原子频标

介绍了小型主动式氢频标的工作原理、关键技术 ,并给出了目前达到的技术指标 。

氢原子频标在VLBI国际联测中的应用及影响其性能的主要因素分析

叙述了氢原子频标在ＶＬＢＩ国际联测中的应用及其在ＶＬＢＩ中的特殊意义和作用，并对氢原子频标的工作性能及主要影响因素进行了分析。

蓝宝石主动型氢原子频标

研制了采用蓝宝石加载微波腔的蓝宝石主动型氢原子频标，腔体外径18cm，高度20cm，重量约2．5kg。由于微波腔体积的减小，整钟体积较传统大氢钟明显减小。经中国计量科学研究院测试，该蓝宝石主动型氢原子频标的技术指标为3．0×10^-13@1s、3．8×10^-15@1 d，是目前国内体积最小的高指标、高可靠主动型氢原子频标，可在实验室、车载等环境下使用。

基于Matlab的被动型氢原子频标仿真模型研究

针对被动型氢原子频标的特点,分别建立了物理系统和伺服环路的仿真模型,搭建了氢原子频标的整个系统的闭环仿真模型。在开环和闭环两种情况下对氢原子频标进行仿真分析和实验验证。

氢频标部分充填介质微波腔模式分裂的分析

给出圆柱形谐振腔在部分充填圆环形介质时模式的解析分析方法,并根据介质接触面上所满足的导纳匹配条件,推导出微波腔中TE011模和TM111模的本征方程,由于介质的存在导致两个方程不同,使均匀腔中原本为简并模的TE011、TM111模谐振频率发生差异,即出现了模式分裂现象;并采用数值算法分别计算了不同介电常数、不同位置、不同厚度的圆环介质对于TE011模、TM111模谐振频率及两模式分裂程度的影响,得到有益的结论,对消除微波腔中简并模式的干扰有很好的借鉴意义。这解决了氢原子频标小型微波腔设计中TM111模模式抑制的问题。

新型氢频标蓝宝石微波腔的仿真设计

针对蓝宝石微波腔的设计问题,通过理论分析推导出计算蓝宝石微波腔参数的公式。利用计算机编程,分析了TE011模式下的谐振频率,以及Q值随腔尺寸、填充介质(蓝宝石)厚度的变化关系并画出曲线,得到了设计优化微波谐振腔的依据。根据得到的依据设计了一种新腔型并利用软件进行优化仿真,新微波腔的无载Q值为67 603,腔外径为160 mm,Q×η为37 857.7,腔频率温度系数为-64.9 kHz/K。与前微波腔相比,具有很大的提高。

高Q值小型化氢频标蓝宝石微波腔的实验研究

针对蓝宝石氢原子频标的小型化问题,通过理论分析推导出微波腔参数的求解方程;通过计算机仿真分析,提出了设计小型微波腔的方法。该方法利用腔频率、Q值随腔尺寸及填充蓝宝石尺寸的变化关系,在保证温度系数的前提下,获得一种高Q值、小尺寸宝石的小型化腔,并利用仿真软件进行验证及优化,最后通过实验测得了该微波腔的参数,与仿真计算结果基本一致。实验得到该腔的Q值为68000,温度系数为-59.7kHz/℃,圆柱腔的外径为153mm,高度为172mm,与传统微波腔的参数(其中Q值50000,温度系数-62kHz/℃,腔外径176mm)相比有较大进步。

佘山VLBI台站氢钟的辅助电子学系统改进

辅助电子学系统是氢钟的一个非常重要的部分。我们对佘山VL BI站的两台氢钟的辅助电子学系统进行改进。本文给出了改进方法与改进后的测试结果,真空钟罩的温度稳定度估计为±0.01℃或更小,也给出了应用于VL BI实验的测试结果。

国外原子时频最新进展

概述了传统原子频标的现状,以及新型原子频标和国际原子时的研究进展,介绍了为适应高精度新型频标和国际原子时的比对需要而开展的远程时频传递技术.

氢频标用小型蓝宝石加载微波腔研究

对文献报道的蓝宝石加载微波腔进行了性能分析，并根据该分析结果设计了可以实际使用的蓝宝石贮存泡和微波腔。通过实际测量，新型蓝宝石微波腔的Q值可达70000，Q×η为39200左右。通过在腔内添加负温度系数晶体——钛酸锶（SiTiO3），有效地将该腔体的温度系数从-56．3kHz／℃减小到了-34．5kHz／℃，而微波腔的Q值始终保持在60000以上。

氢频标贮存泡涂敷材料特性及工艺研究

氢原子频标中贮存泡内壁的成膜状态直接决定跃迁信号的产生及指标,贮存泡的涂敷和烧结工艺成为氢原子频标研制中的一项关键技术。通过分析聚四氟乙烯和聚全氟乙丙稀树脂的热处理特性以及氢原子频标对成膜的要求,分别针对蓝宝石氢原子频标和被动型氢原子频标贮存泡的特点,给出了相应的涂敷和烧结工艺。实际氢原子频标系统的测试表明,该涂膜工艺满足氢原子频标的使用要求。

氢钟在陕西天文台的运行及在守时工作中的作用

我国研制的氢原子频标在陕西天文台运行已二十多年了 ,对我们的时间工作起到了重要的作用。 1 979年至 1 980年间 ,陕西天文台没有铯原子钟 ,氢频标曾作为基准钟 ,为我台原子时尺度的建立立下首功。 1 983年后 ,长期性能得到改进。1 993年 ,在我国氢原子钟同行中 ,率先在国际时间局取到权。随着科学技术的发展 ,对时间工作精度的要求日益提高 ,陕西天文台仍然需要世界一流水平的氢原子频标。