低噪声频率变换技术及铷原子频标的改进

【摘要】： 随着科学技术的高速发展,对频率标准的短期稳定度和相位噪声指标的要求也愈来愈高。本文在对相位噪声的概念、产生及其相关测量方法研究的基础上,设计出一种低噪声频率变换电路。该电路借助于瑞士OSCILLOQUARTZ公司的超高稳恒温晶体振荡器OCXO 8600(输出频率为5MHz),采用锁相技术,来生成一个和OCXO 8600具有相同相位噪声指标的100MHz的频标源,从而满足用户多方面的需求。 同时,在传统的被动型铷原子频标中,由于来自于量子部分、频率变换部分以及信号处理部分的很多因素使铷原子频标中的压控晶体振荡器的短期稳定度性能恶化,以至于被动型铷原子频标的短期稳定度和相位噪声指标在一个时间段内没有高稳晶体振荡器的好。针对传统的铷原子频标中存在的问题,本文经过理论分析和实验验证,提出非实时控制的方法,将铷原子频标的优点与高稳晶体振荡器的优良特性相结合,从而提高铷原子频标的短期稳定度。