Квантовый стандарт частоты

(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР 1 ГОСПАТЕНТ СССР АТЕНТН ОПИСА И овательчастоты / Р, 1976, с СТОТЫктроника,эссивного ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(21) 4663216/09 (22) 17.03.89 (46) 23,03,93, Бюл, М 11 (71) Ленинградский научно-иссл ский радиотехнический институт (72) О,П,Харчев (56) Кварцевые и квантовые мерь По 1 ред. Б.И,Макаренко, МО ССС 17, рис. 5.26. (5 КВАНТОВЫЙ СТАНДАРТ ЧА (5 . Использование; квантовая эл кв нтовые стандарты частоты и типа, Сущность изобретения: кв стандарт частоты содержит упра кварцевый генератор 1, фазосдви цепочку 2, фазовый модулятор 3, тель частоты 4, избирательный усил синхронный детектор 6, интегри цепь 7, низкочастотный генератор товый дискриминатор 9. Включени автоподстройки фазосдвигающей ц определенным температурным ко ентом фазы приводит к уменьшени бильности выходной частоты. 2 ил. анто выи вляемый гающую умножиитель 5, рующую 8 и кване в цепь епочки с эффицию неста1803978 0,5- : - 51,5,тором 1 и фазовым модулятором 3, имеет температурный коэффициент фазы (Тф,ц), противоположный по знаку температурному коэффициенту фазы (Ту., ) фазового модулятора 4 умножителя частоты, а абсолютную 55 величину примерно в И раз меньше, где М - коэффициент преобразования частоты в умножителе частоты 4 и фазовом модуляторе 3. Благодаря такому включению температурный коэффициент фазы выходного сигнала умножителя частоты 4 уменьшается. При этом ослабляется преобразование флуктуаций температуры окружающей среды во флуктуации частоты несущей выходного сигнала умножителя частоты 4, что приводит к уменьшению зоны нечувствительности кольца АПЧ, а следовательно, к уменьшению нестабильности частоты выходного сигнала всего КСЧ, так как дисперсия частоты выходного сигнала в первом приближении пропорциональна дисперсии флуктуаций температуры окружающей среды и температурному коэффициенту фазы цепи преобразования сигнала от управляемого кварцевого генератора 1 до квантового дискриминатора 9.Абсолютная величина температурного коэффициента фазы фазосдвигающей цепочки 2 удовлетворяет соотношению описывающему область возможных значений, при которых достигается положительный эффект, Сверху и снизу абсолютнаявеличина Тф,ц. ограничена 50-ным изменением относительно оптимального значения, равного Ту.ч./К. При граничныхзначениях Тф,ц. общий температурный коэффициент фазы цепи преобразования уменьшается в 2 раза по сравнению с известнымустройством, что соответствует дисперсиичастоты выходного сигнала КСЧ в 2 раза иуменьшению нестабильности частоты выходного сигнала КСЧ примерно в 1,4 раза.Фазосдвигающая цепочка 2 последовательно включена в кольцо АПЧ, Ее длительность задержки должна быть минимальной,не более трети постоянной времени кольцаАПЧ для обеспечения устойчивости кольца,ограничения инерционности обработки воз- .мущений частоты управляемого кварцевогогенератора 1,На фиг. 2 приведен пример фазосдвигающей цепочки с терморезистором В 2 в качестве датчика температуры.Таким образом, в КСЧ при нормальнойтемпературе, характеризуемой значениемтемпературы и дисперсией ее изменения,уменьшается дисперсия изменения частотыв 2 и более раза выходного сигнала умножителя частоты 3 и, следовательно, уменьшается нестабильность частоты всего КСЧв 1,4 и более раза по сравнению с известным КСЧ;Кроме того, КСЧ будет иметь уменьшенное значение нестабильности частоты выходного сигнала при изменении как1803978 051 Ткфпч1 Ткфц 1 й Формула изобретения 50 Составитель О, Харчеведактор Г. Бельская Техред М,Моргентал оррект ндрушенк каз 1060 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям п 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Т СССРПроизводстве ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 дисперсии температуры, так и среднего значения температуры окружающей среды. Это приводит к расширению диапазона рабочих температур КСЧ, эксплуатационных возможностей и уменьшению температурного коэффициента частоты,Квантовый стандарт частоты, содержащий последовательно соединенные в кольцо автоматической подстройки частоты джазовый модулятор, умножитель частоты, Квантовый дискриминатор, избирательный усилитель, синхронный детектор, интегрирующую цепь и управляемый кварцевый геНератор, а также низкочастотный генератор, выход которого подключен к другм входам фазового модулятора и синхронного детектора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения нестабильности в)ходной частоты, в него введена фазосдвигающая цепочка с термозависимым фазовым сдвигом, противоположным по знаку термозависимому сдвигу фазы в фазовом модуляторе и умножителе частоты, величи на которого выбрана из соотношения 10 где Ткфпч и й - температурный коэффициент фазы и коэффициент преобразованиячастоты в фазовом модуляторе и умножителе частоты;Ткфц - температурный коэффициент15 фазы фазосдвигающей цепочки,а постоянная времени фазосдвигающей цепи выбрана меньшей трети постоянной времени кольца автоматической подстройкичастоты, при этом управляемый кварцевый20 генератор подключен к фазовому модулятору через фаэосдвигающую цепочку,