DE1591783A1 - Atom-Frequenznormal mit justierbarer Frequenz - Google Patents

Description

Patentanwalt \

r. CUAUS REINLÄNDER PATENTANWALT \

DIPL-ING. H. KLAUS BERNHARDT 1591783 MOO MÖNCHEN 23 · MAINZER8TR.5 71 F TI/} D

YARIAII ASSOCIATES

Palo Al to / California

V. St. v. Amerika

Atom-Frequenznormal mit justierbarer Frequenz

Priorität: 18. Februar I966 - V.St.v. Amerika - Ser. No. 528,649

Die Erfindung betrifft frequenzstabilisierte Geräte, und insbesondere Atom-Frequenznormal-Stabilisations-Einrichtungen, bei denen die Ausgangsfrequenz des Normals selektiv, d.h. wahlweise versetzt werden kann.

Es sind Atom-Frequenznormale entwickelt worden, die eine Langzeit-Frequenzstabilität von ί 1 ι 10" oder besser zeigen. Diese Geräte werden normalerweise mit Syntheseschaltungen gekoppelt, die die

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BAD O^n?O!NAL

Atoinresonanzfrequenzen rait oir.er ranzz'ihli,«en Fre : ;er.z in Beziehung setzen, die auf uiner international anerkannten Ceitbafus beruht, beispielsweise der Universal Ti.-aυ Scale· UT-2 (laa U.S. ^aval Observatory. Ein Frequenznormal dieser Art iat in der iilreren An:.-.t/laun_f; 448,49^» einer Fol;'eanr.eldung der Serial Ιίο. 12.>,-*·>"4 vom Ausist Iy6i beschrieben, die auf die Anufilce-rir. 'Ihertra^er. int.

Unglücklicherweise bleiben die international a.^yj'jr.<:.!.r.ten .''eit!r.al-.st^:;be nicht fest. Oft 13t e3 aai iir.cic- eine:; Jahren er ft·:· :<-rlich, cue anuiv.ar.n:,^ Zeitbasis nachzujustieron, u;;, ?lur:t attioi.er. in mr I't:itba."i3 'ier lau for. «en BphcMaeriden ^u ber'Icksichtieen. Biiicr itloweiso -.vird ciic- ^^-icbasis UT-2 in Vielfachen von - 5^ Teilen auf 1* ' veränaert. "Jrr. öio '-.ra-chbarkeit von Atonf re-iuenznorir.alen zu behälter., is- es selbctv&rs*;^: nr lieh wünschenswert, ihre Ausijan_o'S3panr.ur.rer. entsprechend justieren zu .:^r.r.er. bzw. nachjustieren zu können.

Durch die Erfindung soll deshalb eine Frequenzstabilisiorvorrichtun^; verfügbar genii-.cht werden, bei der die Ausgar.gnfrequenz eines Atonfrequenznormals zuverlässig und genau versetzt werden kann, ua Frequenzkorrekturen zu ermöglichen, die der laufenden Einstellung von Zeitmaüstäben entsprechen.

Erfindungsgemäss wird bei einem Atom-Frequer.zstabilisiergerät mit einen Atomfrequenzresonator eine Frequenzg'eneratorschaltung vorgesehen, die eine veränderliche Prequenzsyntheseschaltung enthält, so dass eine

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ej «-κι el ie Fre-uum:: 'in.-c.-setr.t ν;-,roe:: kann, und die so aufgebaut ist, dies dio Fro'iu'r.r/::;ßet/.unr in ₍-;ewHhZ tor. Stufen fe>r.dert werden kann, ur. mit eim r y;nnten:r.eehr.:.i jchen 'JhOZ¹Jn:- τ i'r'-raenz des Atoraf reouenz-Γ'-'arn/itnrp vfir. I icht r. "■: '.vurdei..

Hrf i:.-ν.η^ΰ. ·'..'iPG v;ird v.eito-r lei einer At ?;:;.' r·; :ut>n7.-StabilisiervorricltuiirC mit c-ir.· :· Iv. ti*.or. liohlrrivnriiP: ;.·' tor ein--enchl'5jseiien Lichtabr.^rrtion.·..·. ?! Io i-i!. Vro ::\cv.z,'qv.<. i-::t^r vor,;e.;ehen, der eine variable Freqncnr.syj tho;30i?ch.'1 fm. enthalt, um eine srer.ielle Fre'juunz umzuuoti'/en, dio se aui'.-i 'r-rit irt, dar.s aie FreiuenzuMsetzunf" um eine ,je- \vT:ilte Ötui'(ⁱ A^!"rtr' v.orde:. ;:ann, Vis sie an t'o:i Hohlrnu:^resunator {je.TGben wird.

Hrfiu^.uiifrs o:.:"!is wii\' vreiter eine Atorsfre-;ueii2;-3tabilisiervorricht-ang vci fiigbar /"ein".οίΛ, loi r'er die varirble Fjvouenzs.vr.theseschrltunt: wr.hlv.eise eine bpstd :r.:r.te Frequenz ur. eine von einer Vielzahl von ge-ν;" hl ton Prcquensstui en umsetzt.

Forner wird durch die ürfindunp eine Atorr.fre^uens-Stabilisiervorrichtung verfügbar .Tenacht, bei der die variable Fre-iuenssyntheseschaltunf; ein Frequensteiler-Schaltnetzwerk enthalt, das eine Vielzahl von Schaltpositionen aufweist, die die verschiedenen ausgewählten Frequenz-U ms ο tzimgs- Stuf en darstellen.

Brfindungs^eniäss v/ird ferner eine Atomfrequenz-Stabilisiervorrichtung verfügbar gemacht, bei der die Lichtabsorptionszelle eine Rubidiumzelle ist und die variable Frequenzsyntheseschaltung selektiv so einstellbar

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ist, dass Frequenzen in Stufen geändert werden, die durch Vielfache von etwa 34 Hz getrennt sind.

Schliesslich wird durch die Erfindung eine Atomfrequenz-Stabilisiervorrichtung verfügbar gemacht, die einen von einem Oszillator gespeisten Phasenmodulator und eine elektrische Schaltung enthält, in der das Ausgangssignal des Phasenmodulätors mit der ausgewählten Ausgangsfrequenz der variablen Frequenzsyntheseschaltung verglichen wird und das sich daraus ergebende zusammengesetzte Signal dem Hohlraumresonator zugeführt wird.

Diese und weitere Merkmale und Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen« Fig. 1 schematisch den optischen Teil und die zugehörige Steuerschaltung in Form eines Blockschaltbildes einer Ausführungsform der Erfindung}

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild der variablen Frequenzsyntheseschaltung nach Fig. 1; und

Fig. 3 ein teilweise als Blockschaltbild dargestelltes Schaltbild des Frequenzteiler-Schaltnetzwerks nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Frequenznormal dargestellt, dessen Ausgangsfrequenz nachstellbar ist, indem von einem Oszillator 11 eine Frequenz abgeleitet wird, die elektronisch zum Vergleich mit einer quantenmechanischen tibergangsfrequenz gekoppelt ist, beispielsweise der Hyperfeinstruktur-Übergangsfrequenz eines Atom-Frequenznormal-Systems 12. Die Absorptions-,

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Transmissions- und Emissions-Eigenschaften des Resonanzmediuma irgendeines passiven oder aktiven Atom-Frequenzresanators können dazu verwendet werden» HyperfeinstTuktur-Ubergangsfrequenz-Signale entsprechend einem · speziellen Atomzustands-Übergang zum Vergleich mit der abgeleiteten Signalfrequenz einzustellen. In der Praxis ist festgestellt worden, dass Fhasenvergleichsteohniken am besten dazu geeignet sind, eine phasenmäßige oder frequenzmässige Verrastung der Frequenz vom Oszillator 11 mit der Mittenfrequenz der Hyperfeinsliuktur-Übergangs-Resonanzfrequenz f herzustellen·

Um diese Verrastung zu verwirklichen, werden die Frequenzen verglichen, und es wird ein Abweichungssignal erzeugt, wenn die abgeleitete Frequenz von der Hyperfeinstruktur-Ubergangs-Resonanzfrequenz f des Atomfrequenzresonatora abweicht5 das Abweichungssignal ist proportional.der Größe'der Abweichung* Das Abweichungssignal wird elektronisch so gekoppelt, dass der Oszillator 11 mit der Hyperfeinstruktur-Übergangs-Resonanzfrequenz verrastet wird«

Wie bereits erwähnt, 13t es oft erforderlich, die Ausgangsfrequenz solcher Frequenznormale nachzujustieren· Bisher war es üblich, die Frequenz des Normals dadurch''zu ändern, dass die Hyperf einstruktur-Übergangs-Hesonanzfrequenzcharakteristik verändert wurde, beispielsweise der Absorptionszelle eines optisch gepumpten Gasresonators. Bas wurde dadurch erreicht, dass der Brück in der Gaszelle geändert wurde oder dass das gewöhnlich axiale Magnetfeld, das dem System überlagert ist, geändert wurde· Solche Systeme erreichen jedoch bei weitem nicht die optimale Anpassungsfähigkeit

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und einen optimalen Aufbau. Zur Änderung der Frequenz durch Änderung des Druckes in der Gaszelle ist es im allgemeinen erforderlich, die Gaszelle auszuwechseln. Bei Systemen, bei denen das Hagnetfeld nachgestellt wird, kann die Hyperfeinstruktur-Übergangs-Resonanzfrequenz-Charakteristik des Resonators nur um sehr geringe Beträge geändert

HV

werden, beispielsweise im Falle einer Rb -Gasabsorptionszelle als Resonator um nicht mehr als 100 Teile von 10 , und nur in Richtung einer Erhöhung der Hyperfeinstruktur-Uberganrs-Reaonanzfrequenz und da:.it der Ausgangsfrequenz des Normals.

Durch die Erfindung wird ein Syeten verfügbar gedacht, durch das die Au8gan£sfrequenz des Normals wahlweise elektronisch erhöht odor verringert werden kann, ohne dass die Resonatorteile ausgewechselt ocier abgeändert werden müssen. Sin solches System lot notwendigerweise sehr einfach und anpassungsfähig. Genauer gesagt, es ist, wie in Fi/;. dargestellt, eine variable Frequenasyntheseschaltung 15 vorgesehen, die die Ausgangsfrequenz vom Oszillator 11 aufnimmt und darauf in der Weise reagiert, dass sie diese Frequenz um eine vorgewählte Stufe umsetzt, und zwar auf eine gewünschte abgeleitete Frequenz, um einen Vergleich mit der Kyperfeinstruktur-Übergangs-Resonanzfrequenz des Atomfrequenznormal zu ermöglichen.

Indem die Hyperfeinstruktur-Ubergangs-Resonanz-'.üttenfrequenz des Atomfrequenznormalsystems 12 festgehalten wird und selektiv die Syntheseschaltung 15 nachjustiert wird, um die Grosse der Frequenzuusetzung der Frequenz vom Oszillator 11 relativ zur Kyperfeinstruktur-

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Ubergangs-Resonanz-Mittenfrequenz f zu ändern, wird die frequenzmäGig vorrastote Ausf-.-rmfrsfrequenz des Oszillators 11 durch das sich ergebende Anweichun^asi^nal um entsprechend proportionale Schritte verändert.

Die Atomfrequenzreaonritoren haben eine Atomzustands-Übergangscharakteristiki die eine Reaonaiizkurve endlicher Breite hat. Beispielsweise kann der Übergang F»?_f M_f»0 —>P=1, l.I„»O des Rubidiumisotops 87 eine volle Breite bei der H^:;lfte des .!axirr.ums von etwa 1^0 Hz haben. Wenn die Atomzustands-Vberp-'in.-e in einen: passiven Atomfrequenzrer.onator mit einem phasenmodulierten Signal ir.üuziort werden, das vom Ossiilator 11 abgeleitet ist, rndert sich die "inUrscheinlichkeit, und damit die Anzahl, der Übergänge entsprechend dor ir.oi:ien tauen Frequenzabweichung des phasenmodulierten Si,nnlr· vor, dor y.ittc der Resoi.anskurve. ΊΥοηη dio Frequenz des abgeleiteten, den übergang induzierenden Si,-:r.als der nyperfeinstruktur-Ubei\."an."s-Rpsor.miz-".Iittenfrequenz deo Atomfrequenzresonators entspricht, int die Anzahl der eintretenden Übergänge maximal. 7/enn dagegen die Frequenz des die 'übergänge induzierenden Signals kleiner ocer grosser ist als die Hj'perfeinstruktur-Übergangs-Resonanz-Mittenfreauenz, ist die Anzahl der eintretenden Übergänge kleiner, und zwar um einen Betrag, der für die Frequenzdifferenz repräsentativ ist. 1.Iit einem die Übergänge induzierenden phasenmodulierten Signal treten also mehr Übergänge zu Beginn oder 3nde einer Periode ein, die durch die Llodulationsfrequenz definiert ist, je nachdem, ob die Llittenfrequenz des phasenmodulierten Signales kleiner oder grosser ist als die Hyperfeinstruktur-Übergangs-Resonanz-I'ittenf requenz.

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BAD

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Es wird deshalb eine Einrichtung 1J vorgesehen, um die zeitliche Verteilung der übergänge festzustellen und sie mit einer Bezugsspannung zu vergleichen, um ein Abweichungssignal zu erzeugen, dae die Lage der Mittenfrequenz des phasenmodulierten Signals relativ zur Hyperfeinstruktur-Übergangs-Resonanz-Lütterifrequenz darstellt. Wenn eine Differenz zwischen diesen I.'ittenfrequenzen vorhanden ist, wird ein diese repräsentierendes Abweichungs- oder Fehlersignal erzeugt und zum Oszillator 11 gekoppelt, um dessen Frequenz derart zu verschieben, dass die Mittenfrequenz des davon abgeleiteten, modulierten Signale der Mittenfrequenz der Atomzustands-übergangs-ReBonanzfrequenz-Charakteristik entspricht.

Die Art und Weise, in der eine stufenweise Nachjustierung der Ausgangsfrequenz solcher Normale erreicht wird, ist am besten zu verstehen, wenn die Arbeitsweise des erfindungsgemässen nachjuetierbaren Frequenznormals betrachtet wird. Zunächst soll angenommen werden, dass die Si^nalfrequenz des Oszillators 11 durch eine Syntheseschaltung mit einer Anfangsstufe derart transformiert wird, dass die sich ergebende Kittenfrequenz f des phasenmodulierten Signals, das von

der Oszillatorausgangsspannung abgeleitet worden ist, der Hyperfeinstruktur-Übergangs-Resonanz-Liittenfrequenz f des Resonators entspricht. Die Ausgangsfrequenz des Oszillators 11, d.h. das Normal, wird dann als Anfangsfrequenz f.. definiert. Um die Ausgangsfrequenz des Normals auf eine neue, beispielsweise gegenüber f₁ höhere Frequenz f_? zu justieren, wird die Syntheseschaltung 15 so eingestellt, dass sie die

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BAD ORtGiNAL

Frequenz vom Oszillator 11 um eine neue Stufe transformiert, die kleiner ist als die anfängliche Stufe, und zwar um einen Betrag, der proportional mit der Differenz zwischen f,. und der gewünschten f,, in Beziehung steht. Mit dieser neuen Frequenztransformation geht Hand in Hand eine Verschiebung der synthetisierten Kittenfrequenz f auf eine

neue Frequenz, die kleiner ist als der Anfangswert, und zwar um einen Betrag proportional der Differenz zwischen f.. und der gewünschten f_.

Da nun f und die neue f nicht mehr übereinstimmen, wird ein Fehlerr c

signal erzeugt, das proportional der Differenz zwischen f und f ist,

r c

und dieses Signal wird zum Oszillator 11 gekoppelt und sorgt dort dafür, dass dieser mit der neuen Frequenz f_ (relativ zu f ) schwingt. Die Syntheseschaltung 15 empfängt jetzt ein Signal mit der neuen und höheren Frequenz f„ und arbeitet mit dieser. Dementsprechend transformiert die Syntheseschaltung 15 die neue Frequenz f_ auf einer Frequenz, die der Frequenz entspricht, die von der ursprünglichen Oszillatorfrequenz f.. erzeugt wurde, wenn die Einstellung so war, dass die ursprüngliche Mittenfrequenz f geliefert wurde. Als Folge dieser Korrektur der Ausgangsfrequenz der Syntheseechaltung stimmt f mit f überein, das Abweiohungasignal zeigt keine Abweichung, und der Oszillator 11 wird mit der neuen und höheren Frequenz f„ verrastet· Selbstverständlich wird die Ausgangsfrequenz des Normals verkleinert, wenn die Syntheseschaltung 15 eo eingestellt wird, dass die Frequenz des Signals von Oszillator 11 um einen grösseren Betrag transformiert wird als ursprünglich.

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Sine Ausf ührungsf or:i eines nachjuntiorbarcn i'ronuensnorMals nach de-r Erfindung i3t in PiJr.. 1 bis 3 dar_t;estellt. V/ie in Fi_n-. 1 dnrgestel.t ist, enthält ein Rorjonatorsj-ste;.. 12 eine Rubidiumlarnpe 16, die rdt einem Larapenerregunfjsoszillator 17 ge3peiat wird, um einen kollidierten Lichtstrahl 18 zu erzeugen, der Hubidiun D-Linien enthält. Eine Rubidiumfilterzelle 19, die vorzugsweise das Rubidiumisotop enthält, ist längs des Strahlweges 1ü angeordnet, um den Strahl aufzunehmen und die Hv-perfeinstrukturkomponente niedriger Energie der Rubidium-D-Linien auszufiltern. Die Hyperfeinstrukturkooponente höherer Energie im Strahl 18, die durch den Filter 19 hindurch läuft, wird dann durch einen Lichtabsorptionsresonator 21 geschickt, der gasförmiges Rubidiumisotop 87 enthält. Das Gas absorbiert einige der Lichtphotonen höherer Energie und wird dadurch optisch gepumpt. Die nicht absorbierten Lichtphotonen treter, aus dem Absorptionsresonator aus und werden so gerichtet, dass sie auf einen optischen Detektor, eine Photozelle 22 der Detektoreinrichtung 13 auftreffen. Die Fhotozelle 22 erzeugt darauf hin ein AuSfi-an^ssifjnal proportional der Stärke des durch den Absorptionsresonator 21 hindurchtretenden Lichtes.

Ein Hohlraumresonator 23 umschlies3t die Zelle 24, die das gasförmige Medium enthält, und wird vorzugsweise mit einer phasenmodulierten Schwingung von 6834 Tq IEz erregt, das über eine Eingangsleitung 25 eingespeist wird. Im Yakuum liegt die normale Hesonanzfrequenz des AtoMzuBtands-tfbergangs F-2, M-«0 ->Ρ-1, iI_»O von Rubidium 87 bei 6 834 682 614 Hz. Wie sich aus der Beschreibung der bevorzugten

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ncj 15 noch ergibt, int cü ,iudoch erwünscht» die HypurfuiiiJtruktur-Uber£an_tjS'»Rosonan3-'"itt(infrequenz des Rubidium 07 auf

6b54 __ Milz einzustellen. Das wire dadurch erreicht, dass der Puffer-IQ
gasdruck einea Puffergases in der Ijelli- 24 und ein Llagnetfeld, das durch Magnetspule 30 erzeugt und axi'il gerichtet wird, eingestellt worden, beispielsweise vfie in dor bereits erwähnten Anmeldung :3er. Ho. 4''-'Viy6 beschrieben. Der erregte Hohlraum induziert damit Atoir.su3tands ibtTgrin^e ia Gepumpten Rubidium, .ie bereits erwähnt ist, por,;t ans phnstuimochiliurte Signal daf.r, dass die Anzahl der Jbergänge und da':;it die Transparenz des Absorptions resonators 21 sich entsprechend der Frequenz der '. odulr.tion ändert, '..ie weitc-r er.Hhnt wurde, nndert tücl·. cie seitliche ""Orteilung' der IbC-TrHn^e entsprechend der Biiferenz switcher, der !.it teni requenz des pha3enM0iiulicrten Signals und der Ii;-r--rfeinstruktxir-tirer^angs-Heoonanz-!littonfrcnuonz. 'Venn die Lüttenfrooucnz und die Hcronanzfrequens ■ibereinctinur.en, wird ein in seiner St"rke puleiorendes Licht konstanter Iinpulsanplitude mit einer Frequenz fjloich dem Zweifachen der Phaseniaodulationsfrequenz durch den Absorptionsresonator 21 hindurchtreten und auf Photozelle 22 auffallen. V/enn die I'ittenfrequenz grosser ocer kleiner ist als die Resonanzciittenfrequenz, wird ein in seiner Strirke pulsierendes Licht mit Impulsen abwechselnd grosser und kleiner Amplitude durch die Zelle 21 hindurchgelassen und trifft auf Photozelle 22 auf, wobei die Frequenz der Impulsamplitudenänderung gleich der Phasenmodulationsfrequenz ist. Die Amplitudendifferenz zwischen den Impulsen kleiner und grosser Amplitude ist proportional der Frequenzdifferenz zwischen der Mitten- und Resonanz-Mittenfrequenz, während die Folge des Auftretens von

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Impul-sen unterschiedlicher Amplitude, d.h. je nachdem^ ok grosse oder kleine Impulse zuerst auftreten, definiert, auf welcher Seite der Resonanz-Mittenfrequenz die Mittenfrequenz des phasenmodulierten Signale liegt.

Ein PiIterverstärker 26 ist so angeschlossen, dass er das pulsierende Ausgangesignal von der Photozelle 22 aufnimmt und nur die Komponente des Signals verstärkt, die der Modulationsfrequenz entspricht. Wenn die Mitten- und Resonanz-Mi ttenfrequenzen übereinstimmen, enthältdas sich ergebende, mit konstanter Impuleamplitude pulsierende Signal von der Photozelle 22 keine Frequenzkomponente entsprechend der Modulationsfrequenz. Dementsprechend lässt der Filterverstärker 26 kein Signal durch. Wenn jedoch die Mittenfrequenz auf einer Seite der He#pn»nz-Mittenfrequenz liegt, enthält das sieb ergebende pulsierende Signal mit veränderlicher Irapuleaaplitude von d«r Photozelle 22 eine Frequenz·· komponente entsprechend der Modulationsfrequenz. Sie Spitzenamplitude dieser Frequenzkomponente ist ein Maß für die Differenz zwischen der Mitten- und der Resonanzfrequenz. Weiterhin, wenn die Mittenfrequenz grosser ist als die Resonanzfrequenz, ist die Phase der Frequenzkomponente 180 gegenüber der Frequenzkomponente versetzt, die erzeugt wiräy wenn die Mittenfrequenz kleiner ist als die Resonanzfrequeni.

Die Phase des verstärkten Frequenzsignals vom Verstärker 26 und die Phase eines Signals von einer Modulationsbezugs3pannungeq«*lle I4 werden im eineai Ehasendetektor 28 aiteinander verglichen, d*r eia

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OB.·-«

Gleichstrom-Abv/eiohungssignal erzeugt, dessen Polarität von den relativen Phasenlagen der verglichenen Frequenzen abhängt und dessen Grossevon der Amplitude der Komponente des gefilterten Signals abhängt, die bei der Modulationsfrequenz auftritt und damit von der Abweichung der Mittenfrequenz von der Resonanz-Kittenfrequenz. Der Phasendetektor ist so geschaltet, dass, v/enn die Kittenfrequenz des phasenmodulierten Signals grosser ist als die Hyperfeinstruktur-Ühergangs-Resonanz-Mitienfrequenz, eine positive Abweichungsspannung proportional der Frequenzdifferenz vom Phasendetektor 28 abgegeben wird· Vfenn auf der anderen Seite die Mittenfrequenz kleiner ist'-als die Resonanz-Mittenfrequenz, werden vom Phasendetektor 28 negative Abweichungsspannungen proportional der Frequenzdifferenz abgegeben. Iff.enn die Kittenfrequenz und die Resonanz-Mittenfrequenz miteinander übereinstimmen, ergibt sich kein Abweichungssignal. Die Ausgangs-Gleichspannung des Phasendetektors 28wird mit einem Operationsverstärker 29 verstärkt und mit einem spannungsgesteuerten Kristalloszillator 11 gekoppelt, der einen Kristall enthält, der so geschnitten ist, dass er bei 5 1,IHz in Resonanz ist« Diese Fehlerspannun^ssignale ändern „die Resonanzfrequenz des Kristalls und verschieben da:r.it die Frequenz des Oszillators 11, bis.die Fehlerspannung auf null herabgesetzt ist, d.h. die llittenfrequenz des den übergang induzierenden Sgnales und die Resonanz-Mittenfrequenz miteinander übereinstimmen.

TTm das den«gewünschten Übergang induzierende Signal zu erzeugen, wird die Ausgangsfrequenz von 5MHz vom Oszillator 11 (elektrisch zu einer

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Synthesesc.ialtung 15 gekoppelt, die, -.vie noch beschrieben v.*ird, so eingestellt ist, dass wahlweise die Frequenz des Signals vom Oszillator 11 auf eine bestimmte Frequenz umgesetzt wird j die als άβτι Übergang induzierendes Signal erwünscht ist. Bei der dagestellten Ausführungsform erzeugt die Syntheseschaltung 15 aus der Oszillatorfrequenz von 5 δΉζ ein den Übergang induzierendes Signal, dessen Frequenz gleich ist fc-n (34 · · « Hz)J MHz, wobei η ganze Zahlen beispielsweise zwischen 1 und 6 darstellt und C die Basiafrequenz ist, die bo eingestellt ist, dass sie etwa der Hjperfeinstruktur-Übergangsfrequenz des Rubidium 37 entspricht und um die herum selektive Nach Justierungen der Frequenz des der. L'ber-an^ induzierenden Signals in Schritten von 34 · · · *iz ge~.:.cht werden, j.'enn ein "aoabsorptionsresonator 21 ait Rubidua ~7 vtry.er.cet wird, v.ie be .'schrieb er., ist der Fararr.eter C so eingestellt, dass er c ö3-i __ HHz entitrici'.t.

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Wie sich jedoch auch aus der folgender., in einzelne gehender. 2escr.reibur.£ einer Sjmtheseschaltung 15 ergibt, k.r.ner. die speziellen Schaltur.;-;sdetails auch so angeordnet werder., dass der Paraneter η andere ^anzzahlige 7/erte annehmen kann. Auch die 3in3tellung der spezieller. diskreten Schritte, d.h. - 34 ··· Hz, der Ausgangsspannung der Syntheseschaltung 15 ist wahlfrei. Bei der dargestellten Ausf'Ihrungsform ist die Syntheseschaltung 15 so angeordnet, dass die Ausgangsfrequenz des

+ 10

Frequenznormals in Stufen von etwa -'50 Teile auf 10 geändert wird.

Bezüglich des erwähnten eingestellten Atorazustands-Übsrganges, der Hesonanzfrequenz des Rubidiums von 6 834 684 211 . . .Hz ist die Stufe von - 34 · · · Ez sehr gut in der "ähe von 50 Teilen in 10 . Wenn

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BAD ORIQSMAL

andere passive oöer aktive Atonifrequenzresonatoren verwendet werden, beispielsweise CasiumaiKimstrahlen mit einer Hyperfeinstruktur-überganga-Eesonanzfrequettz von 9 192 631 770 Hz, oder aktive Wasserstoffatomresonatoren mit einer Hyperfeinstruktur-öbergangs-Resottanzfrequenz von 1 420 405 751 Hz, werden natürlich HachStellungen in der Grosse der Frequenzumsetzung in Schritten erforderlich, die von - 54 · · · Hz atiweichen, um die Frequenz des Normals um - 50 Teile von 10 nachzustellen. In jedem Falle ist die Nachstellung von 50 Teilen auf 10 lediglich ein Beispiel, nreil Frequenznachsteilungen auch in anderen Stuf en als 50 Teile auf 10 verwirklicht werden können.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung dieser Frequenzsynthese besteht aus einer variablen Frequenzsyntheseschaltung 31, die aus der Ausgaugafrequenz von 5 MHz vom Oszillator 11 eine Ausgangsspannung ait einer Frequenz i?öa 5 ¹^ Iffiz + η {54 * · · Ha) oder

5 Tr MHz - η ( 34 « · * Hz) ar&eugt. Die «kusgangsspannung dee Qazillatprs 11 wird auch vom Modulator 55 phasenmoduliert und elektrisch einen Tervielfacher 32 mit dem Faktor 24 zugeführt, d.h. einem harmonischen Generator^ der ein phasenmoduliertes Signal von 120 MHz liefert} das Modulationssignal wird vom Bezugsmodulationsoszillator 14 geliefert, der beieinerFrequenz von etwa 1OT Hz arbeitet. Die Ausgänge der Synthesesehaltung 31 uaä der Tervielfacherschaltung 32 werden an einen ^.n'-Seitenband-Modulator-Miscüer und Vervielfacher 35 eit de» Paktor gekoppeltj wo das phaeenmodulierte Signal von 120 MHz beispielsweise auf eine {rruadfrequenz von. 6 84Ο MHa multipliziert wird und. dann das Signal von 5 ϊγΗΙζ ί η {34 · · · H»5 davon abgeaogen wird, so dass

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sich ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von 6 834 Tq ΪΊΗζ + η ergibt. Bin Ausgangssignal von 6 834 Tg MHz - η ( 54 · · ·Ηζ) könnte auch dadurch erhalten werden, dass der Ausgang des Oszillators 11 auf eine Grundfrequenz von 6 830 IiHz multipliziert wird und die variable Frequenzsyntheseschaltung 21 so eingestellt wird, dass sie ein Ausgangssignal von 4 -rj JiHz - η (34 · · · Hz) liefert, das der Basis frequenz addiert wird. In jedem Falle ist das synthetisierte ^Äusgangssignal mit der Eingangsleitung 25 gekoppelt, um Atomzustand silber gänge im Rubidium-87-Resonator 21 zu induzieren.

Aus dom Vorangegangenen ist ersichtlich, dass die Frequenzsynthese dadurch herbeigeführt wird, dass eine feste Grundfrequenz erzeugt wird, die in der Nähe der Übergangsfrequenz des Resonators 21 liegt. Diese feste Grundfrequenz wird mit einem einstellbaren Frequenzsignal relativ niedriger Frequenz summiert, um die genaue erwünschte übergangseignalfrequenz zu erzeugen· Wegen der sehr hohen Signalfrequenzen, die im allgemeinen erforderlich sind, um Atomzustandeübergänge zu induzieren, d.h. Signale von Tausenden von MHz, ist ein solches System besonders einfach und dementsprechend genau. Weiter ist zu erkennen, dass, nachdem die Ausgangsfrequenz des Oszillators 11 eich ändert, die Ausgangsfrequenz der variablen Frequenzsyntheseschaltung 51 sich proportional ändert· Die Gross· dieser Variation relativ zum phasenmodulierten» den Übergang induzierenden Signal von 6 834 Tg XHz iet jedoch so klein, dass sie vernachlässigt werden kann* Der Zweckmässigkeit halber soll jedoen die Frequenz, auf 41· die Synthesesohaltung 31 arbeitet, immer als 5 MHz

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BAD

betrachtet werden. Da weiterhin die Schwingungfrequenz des Oszillatora 11 verhindert wird, bie die Ilittenfrequenz des phasenmodulierten Signals und die Übergangaresonanzfrequenz gleich sind, ist die sich ergebende Summationsfrequenz des Signals von der ?!ischer-Vervielfacher-Schaltung 33 ein phasenmoduliertea ^äi_e-nal mit einer Mittenfrequenz die auf 6 934 Ja ^¹¹² gehalten wird.

In Fig· 2 ist in Form eines Blockschaltbildes eine bevorzugte variable Frequenzsyntheseschaltung 31 dargestellt. Das 5-MHz-^ignal vom Oszillator 11 wird einea Teiler 34 mit dem Faktor 5 zugeführt und einem abgeglichenen Eineeitenband-Modulator-.'Iischer 36 für das obere Seitenband, der vom Teiler 34 ein weiteres Eingangssignal erhält, um eine Ausgangsspannung mit 6 HHz zu erzeugen. Diese Spannung wird durch einen Teiler mit dem Faktor 19 und einen ausgeglichenen Einseitenband-Modulator-Misoher 37 für das untere Seitenband geführt, die eine Ausgangsspannung von 6_ MHz liefert, die mit einem Vervielfacher 3ö mit dem Faktor 18

19 multipliziert und zur Mischer- und Teiler-Schaltung 37 wieder zugeführt wird, um vom Eingangssignal von 6 MHs abgezogen zu werden. Das so •tatolitierte Signal von ~r MBz wird eines Mischer 39 zugeführt, der •inen Träger und obere und untere Seitenbander erzeugt. Bs ist ssu erwähnen, dass vorzugsweise rückgekoppelte Teiler verwendet werden, um Teilungen bei diesen hohen Frequenzen durchzuführen.

Sie AusgangsBpannung von 1 MEs von Teiler 34 wird auf 100 kHz in einem Teiler 41 mit dem Faktor 10 herabgesetzt und einem variablen Frequenz«

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teiler-Schaltnetzwfirk 42 uu.t-flhrt, rias Ir. Fi;;. 3 ir: ^ir.z dargestellt ist. .Via riOcL boccr.rie> e.. -//Irf', i.t die.ieo ui If;rnot::■.·.*'·rl:

eo einstellbar, dass eine von nir.vv Vlvi:- i.l von i're'juej.ion gleich η(34···Ηζ) erzeugt wird, wobei η eine »ranze .!'«hl zT.ijjxien 1 und C int.

Die ausgewählte Aus>^rar.i£3fre-:ui}i:z der Prcjucnzteilerachultunf-; 42 wird de« Mischer 39 zugeführt, wc 3ie Kit dtin ~r "Hz-üiijnal kombiniert wird, das von der !'isch- und Teilt-rDcL.-.ltuii..- 3"" erhalten wire, so dass ein Ausgangesignal von -ττ KHz mit oberer, unc: unteren Seitenbäncern erzeugt wird. Laait die Frequenz dea den libertär·*,' induzierenden Sitrnale um + η (34 · . · Hz) oder - η (34 . . . ::z) nachbestellt worcer. kann, ist eine Einrichtung 45 vorgesehen, i-.it eier eine der Seiten .andkor-XiO-nenten dee Signals ausgewählt werden kennen, d.h. ~r MHz + η (54··· Hz), die vom liischer 39 koamen und einem zweiten abgeglichenen gin-Seitenband-Modulator-üiacher 44 für das obere Seitenband zugeführt werden. Der Mischer 44 addiert das ausgewählte Signal einer 3 KHz-Spannung tob Oszillator 11» so dass das Signal von 3 js MHs - η (34 ··· Hz) erhalten wird, das des Mischer und Tervielfacher 33 zugeführt wird. I« Falle
(34 ...

I« Falle des erwähnten Beispiels liegt die Frequenz hei 5 jr MEz^ + η

spezielle Auswahleinrichtung arbeitet mit einen in der Frequenz

•instellbaren Oszillator 45» der auf Frequenzen entsprechend -rr HHz + η (34 ··· Ha) eingestellt werden kann. Die Schwingungafrequenz des

Oszillators 45 kann dadurch nachgestellt werden! dass den

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EAD ORiGINAL

rl oktro'ioi- eine variable He.nktp.r.s rarallel^eaciinltet wird (vergl· ¹¹ Ι·Γ. ecIronic and Radio Engineering" von Frederick Ξ. Torman, McGraw-Hill Book Company , Hew York, 4. Auila^jo 1955, S. 516-51Q) oder, einfacher, durch Auswechseln des Kristalls. In jeden Falle wird die Ausgange frequenz des Kristalloszillators 45 auf die gewählte Frequenz justiert und :."it der Aus gangs spannung vom Mischer 39 in einem Fhasendetektor 46 verglichen, ner ggfs. ein Gleichstrom-Plus-Seitenband-Steuersi^r.al erzeugt, mit de:: der Oszillator 45 »it der ausgewählten Frequenz verrastet wird. Die Yerrastung wird dadurch bewirkt, dass die Geitenbandkoraponente des Kontrollsipmals vom Phasendetektor 46 mit einem Filter 47 auagefiltert wird, während die Gleichstromkomponente durchgelassen wird, beispielsweise um die variable Reaktanz parallel su den Kristftl!elektroden des Oszillators 45 einzustellen. Das sich ergebende Gleichstromsignal steuert den Kristalloszillator 45 so,'daae er genau auf die gewählte Frequenz von rr ItHz + η (34 · · · Hz) oder -Tq '2Iz - η (54 ... Hz) korrigiert wird.

Bs können auch andere Wahleinrichtungen 43 dazu verwendet werden, die Frequenzwahl durchzuführen. Es können beispielsweise Hoch- und Tiefpässe in Parallelschaltung dazu verwendet werden, die oberen und unteren Seitenbandkomponenten des Signals vom Mischer 39 zu trennen. Die Auswahl wird dann so durchgeführt, dass entsprechende Schalter betätigt werden, die so angeschlossen sind, dass eine der Komponenten zum Mischer 44 hindurchtreten kann.

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009809/0803 bad original

Tn Fig. 3 ißt ein bevorzugtes Frequenzteiler-Schaltnetzwcrk 42 dargestellt. Die 100 kHz-Spannung von Teiler 41 wird durch zwei Teilerkreioe 51· und 51" geleitet, wo ein Auegangssignal von etwa 2040 Hz erzeugt wird. Dieses Signal wird einem Schaltnetzwerk 52 mit sieben Schaltstellungen zugeführt. Die erste Stellung des Schaltnetzwerkes 52 iat die Offen-Stelluhg, so dass kein A_U8g_angssignal dem Mischer 39 zugeführt wird. Die erfinduntfs_ternässe Schaltung arbeitet in dieser ersten Schaltstellun^ des Schaltnetzwerks 52 genau wie die Schaltung nach der bereits mehrfach erwähnten U.S. Patentanmeldung 448,49^· In der zweiten Schaltstellung wird das Signal von 2040 Hz durch die Teiler 53» 54» 55 und 56 hindurchgelassen, so dass ein Ausgangssignal von 34 ··· Hz erzeugt wird. In der dritten Schaltstellung läuft das Signal von 2040 ... Hz durch die Teiler 55» 54 und 56, eo dass sich eine Ausgangsspannung von 68 ... Kz ergibt. In der vierten Schaltstellung läuft dan Signal von 2040 ... Hz durch die Teiler 55, 55 und 56, so dass sich eine Au3gangsspannung von 102 ... Hz ergibt. In der fünften Schaltstellung läuft das ^dignal von 2040 Hz durch die Teiler 53 und 54, so dass sich eine Ausgangsspannung von I36 ... Hz ergibt. In der sechsten Schaltstellung läuft dae Signal von 2040 ... Hz durch die Teiler 54» 55 und 56, so dass ein Ausgangssignal von I70 ··. Hz entsteht. In der siebten und letzten Schaltstellung läuft das Signal von 2040 ... Hz durch die Teiler 53 und 56, so dass sich eine Ausgangsspannung von 204 ... Hz ergibt. Die Auswahl einer bestimmten Schaltstellung für das Frequenzgeneratorechaltnetzwerk 52 erlaubt also, dem Mischer 39 irgendeine der ganzzahligen Frequenzen η (34 ··· Hz) zuzuführen, wobei η eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 ist. Der Betrieb des Schaltnetzwerkes 52

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BAD

ist synchron mit der Frequenzkontrolle vom Oszillator 45» so dass die Frequenz des Signals vom Mischer 39 der des Signals vom Oszillator 45 entspricht. Die besprochenen niederfrequenten Teiler, die im Teilerschaltnutzwerk 42 verwendet werden, sind vorzugsweise digital arbeitende Teiler.

Das Sohaltnetzwerk 52 wird verwendet, wenn es erforderlich ist, die Frequenz des llormals zu justieren. Die ϋΤ-2-Zeit kann eich beispielsweise um + 50 Teile auf 10 ändern. Eine solche Xnderung erfordert eine nach unten gerichtete Korrektur der Frequenz des Normals, d.h. der Oszillatorfrequenz. In diesem Falle wird die zweite Schaltstellung des Schaltnetzwerks 52 ausgewählt, so dass sich eine Ausgangespannung von 34 ··· Hz ergibt. Diese Spannung wird der Frequenz von __6 MHa

19 hinzugefügt, so dass/ein Signal von ττ MHs mit oberen und unteren Seitenbändern von 34 ··· Hz ergibt. Der Oszillator 45 wird so eingestellt, dass das Signal mit tjt ItHz - 34 ··· Hz zua Mischer 44 weiterläuft. Durch die Wirkung der Mischer 44 und 33 wird das Signal von 34 ··· Hz dem 6 834 t| ItHz -Signal addiert, das normalerweise de· Hohlraumresonator 23 zugeführt würde. Die 34 ··· Hz stellen gegenüber der eingestellten Atomresonanzfrequenz des Rubidiums von 6 834 684 211 ··· Hs sehr genau die Xnderung um 50 Teile von 10 in der Zeitbasi« UT-2 dar. Wenn zusätzliche sehr kleine änderungen notwendig sind, können diese beispielsweise durch sehr kleine Nachstellungen des Magnetfeldes im Resonator erreicht werden. In ähnlicher Weise wird zur Erzielung einer Xnderung äquivalent einer Xnderung der reellen Zeit um + 100 Teile von 10 die dritte Stellung de· Schaltnetzwerke 52 ausgewählt, durch die ein Kompenaationssignal von 68 Hz für die Resonanz-Bezugsfrequenz

009809/0803 bad ofiia

.^eliefert wird. Tn de>r i-*leic:.i;r. faire l:":.:iß.. ciuro/. das J::.'.lt,:.ut^v,eric 52 gewin3ci.ter.faH3 die ariderer. ?rei\: .:.ζ-ϊ\ v:r. 102, 1Jo, 1T) und 2^r>.\ Vz geliefert v;?rden. Ii all c-ieno:. ?^;:ll-3r. ·,·::.·:· jr'.'useren UT-2-Jekuncie wird die Ausejangsfrequenz ciea Oa::iHumors 11 u:.i ^C Teile auf 10 in der beschriebenei. "."eine ·.·._··. unter. :.'ic:i./u3 liert. V/er.n es erforderlich i3t, die Frequenz des Oscillators auf h"here Frequenzen nachzustellen, wenn die UT-2-Sekunde kleiner v/irr', v/ird nat^-rlich der Oszillator 45 so nachjustiert, nnzs das oi.jnal von ττ ''Hz + ^4 ··· Hz zum bischer 44 l^Kuft, so daaa caa J.* ... Kz-oignal ifgfs. voa 6 834 -|g KHz-Signal ab;;ezo_:;e. wird.

Eb ist zu erwähnen, dass die gvtr.ze jyr.the.Teschaltune mit rationalen nummerischen Einrichtungen arbeitet, d.h. y^rvielfachern, Teilern und Summationsschaltungen, um aus einem einstellbaren 5 MHz-Oszillator ein Atoazuetands-Übergangs-Induziersi r.-il von 6 d34 "Tq i3iz - η(*4··«Ηζ) zu erzeugen. Solche rational r.rbeiter.der. Frequenzsyntheseschaltungen können so aufgebaut werden, dass jede gegebene Frequenz in eine gewünschte quantenmechanische Übergangsfrequenz transformiert wird.

Die Erfindung ist in Verbindung nit einer speziellen Ausführungsform beschrieben worden, es können selbstverständlich viele Abweichungen vorgenommen werden. Beispielsweise können die Smissionseigenschaften von aktiven Atomfrequenzresonatoren, beispielsweise Wasserstoff- und Aamoniak-Maeer dazu verwendet werden, die Ausgangsfrequenz des Oszillators 11 zu stabilisieren und zu kontrollieren. In solch einem

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Sys torn kann der Phasenvergleich niit «er Hyi-urfeins truk tür-Übergangsfrequenz des Resonanznediums oder bequemer bei einer niederen Frequenz

durchgofihrt vorder;, die dadurch erhalten wird, aase die Frequenz vom Resoi:an;::".c-diuK verringert und die synthetische Frequenz vom Ossiilator 11 ::iit "' lichei. Frequer.awandlern ab_t'oleitet wird. In ähnlicher V/eise kann die Strahl transmission von pasriven Atorirrequenzresoni-tofen, beist ielswi:i ne c-ii.e:n Cnsiuaatonstrahlreronator, relativ zum phasenmodulierten tranr: jr-rdorten Frti^uenssi-^nal "Ib jrvfioht vff-rder., up. dan kontrollierende Abv<eichur.jesi.:n'il zu erzeugt-:¹.c

. Ar.epr 'ehe

«IAD ORlGiNAL

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Claims (1)

1. PATENTANWALT

   DIPL-ING. H. KLAUS BERNHARDT 1591783

   8000 MÖNCHEN 23 · MAINZERSTR.5 V1 P114 D

   Patentansprüche

   1. Stabilisiertes Frequenznormal mit nachstellbarer Frequenz, bestehend

   «87 aus einem Atorafreqüenzresonator, beispielsweise einer Rb -Gaszelle, die mit einer Rb -Lampe gepumpt wird, deren Licht nit einer Rb -Zelle gefiltert vvird, einem Ossiilator variabler Frequenz, mit dem ein Signal einer gewählten Frequenz erzeugt wird, und einer Vergleichseinrichtung, in der die Frequenz dieses Signals mit der quantenmechaniechen Übergangs-Resonanzfrequenz des Atomfrequenzresonators verglichen -wird, um ein -Atrweichungssignal zu erzeugen, das die Frequenzdifferenz darstellt und mit den der Oszillator auf eine Frequenz abgestimmt wird, die mit der Frequenzdifferenz in Beziehung steht, dadurch gekennzeichnet, dass eine einstellbare Frequenzsyntheseschaltung mit dem Oszillator gekoppelt ist, um die Frequenz des-von diesem gelieferten Signals um eine ausgewählte Stufe zu transformieren und ein Signal mit einer Frequenz zu erzeugen, die der quantenmechanischen Übergangs-Resonanzfrequenz des Resonators entspricht.

   2. Frequenznormal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Syntheseschaltung aus einem Frequenz-Vervie!fächer besteht, der mit dem Oszillator gekoppelt ist, um ein Signal mit einer vervielfachten Frequenz am Ausgang zu erzeugen, dessen Frequenz ein gewähltes Vielfaches der Oszillatorfrequenz ist, ein einstellbarer Frequenzteiler

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   mit dem Oszillator gekoppelt ist, um vmhlweise ein Signal mit einer unterteilten Frequenz am Ausgang zu erzeugen, das eine ausgewählte Frequenz hat» so dass die Summation öer Signale mit vervielfachter und unterteilter Frequenz gleich der Resonanzfrequenz des Resonators ist, und eine Frequenzsuramationseinricntung so angeschlossen ist, dass sie die frequenzmäßig vervielfachten und unterteilten Signale aufnimmt und summiert.

   5, Frequenznormal nach Anspruch 2, dadurc:. gekennzeichnet, dass die einstellbare Frequenzteilerschaltung eine Anzahl Frequenzteiler enthält, wobei jeder Teiler so eingestellt ist, dass er die Öszillatorfrequenz durch eine rationale Zahl teilt, und dass Schalteinrichtungen vorgesehen sind, mit.denen einige der Teiler eingeschaltet werden, so dass sie das Signal vom Oszillator aufnehmen und das Signal mit unterteilter Frequenz bei einer der ausgewählten Frequenzen an Ausgang liefern.

   4« Frequenznormal nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass ein Phasenmodulator mit dem Oszillator verbunden ist, um die Spannung zu modulieren, die mit der quantenmechanischen tJbergangs-Kesonanzfrequenz ver-glicJien wird, wobei die Mittenfrequenz der Itesonanz-Mittenfrequenz des quanx-enffiecb.aniscb.en Übergangs entspricht.

   5· Frequenznormal nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass die TargleichsschaXtung einen Phasendetektor enthält, axt dem die Variation des quantenmeofaanisehen Übergangs axt der Hodulationsfreqtienz vergliOben /wird, tun den Oszillator auf eine Frequenz abzustimmen, die

   0.09809/0803 _{BAD 0R1Q},_NAL ■■■/«

   der Anpassung der Variation dea juantennechanischen Übergangs an die "odulationsfrequenz entspricht.

   6. Frequenznormal nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Syntheseschaltung einen zweiten Oszillator enthält, dessen SchwinguUtiSfrequenz in Stufen einer gewählten Frequenzänderung einstt. 11-bar ist, u& ein zweites Signal bei ein ei· zweiten ausgewählten Fre-jueus zu erzeugen, und eine Verrastiirurseir.richtung, die auf den Hauptoszillator anspricht und den zweiten Oszillator, ^iit der zweiten qevrihlzen Frequenz verrastet und von diese::, ein Ausgang3signal bei der Frequenz liefert, die der quantennechanisshen- Uourranos-ReGorianzirequens entspricht.

   7« Frequenznormal nach einer* der Ansprüche 2 bis 6, * dadurch ^eke^nKoichriet, dass ein Frequenzteiler so anö^eschl°S3en ist, dass er die Oszillatorausgangsspamvung erhält und eine Ausgar.g3Spannung &it einer ausgev;KbIteri niedrigeren. Frequenz liefert, ein Frequenzsischer an den Ausgang" des Teilers und die Ausgange von mehreren Unter-Teil er η angeschlO33er. ist und eine Ausgangsspannung liefert, die obere unö untere Seitenband-Frequenzkomponenten enthält, und dass Koppeleinrichtun.jen vorgesehen. sind, mit denen f?ahl7ieise eine der SeitenbandkoEponenten alt der Frequenzsummationseinrichtung gekoppelt werden.

   8. Frequenznormal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenbandauswahleinxichtung einen Oszillator mit einstellbarer Frequenzenthält, der so eingestellt ist, dass er eine Frequenz erzeugt, die der ausgewählten Seitenbandfrequenz entspricht, und eine Vergleichs-

   QÖ9809/0803 ^r"^/M

   BAD OFIiGlNAt

   ■einrichtung* vorgesehen ist, mit cer die erzeugte Frequenz des Gszilliitnrs mit einstellbarer Frequenz :..it dem ausgewählten Seitenband voLi r.ir.okcr .verglichen wird, ir:: den Oscillator, rit einstellbarer Frequenz mit der .-wählten Frequenz zu v«rra3i*-n, wobei die Av^aucssrannunj; :di:c, Osr.il" alors" rait einstellb-.rer Frof.uer.s rr.it cer Freouenzsumaations-'-"cnriaht'üt'.r (."-ihc;¹*. elt ist.

   ^:rc Fruouer.Kr.araal naca einem der Ansprache 1 bis 6, dadurch £ekeniizeichnet, dass cox* Oo3illatür ein 'spannuntisgestuuertcr Kristalloszillator :r.it einem 5 'IHs-uriet&ll ist, das Frequtr.^r.:teirer-5ohaltnstzv;erk wahlweise die CB^illatorfrequeiiz so unterteilt, dass eir.tr Äus^&n^sspannung erz eitcTt wird, deren Frequenz in Stufen von etwa 3'· Hz eins teil bar i.-:t, der Fre-qnerisvervi elf acher so auf gebaut ist, dass die Frequenz des Oszillators" um den Faktor IJifi multipliziert v.irc, und die einstellbare FrequensEyntkeseschaltun₍; eihe>i Frequensteiltr enthalt_f der :;.it dein Oszillator gekop_ elt ist und eine Av;E.;ai.rss;anr.ung mit'einer Frequenz, von — LIHz liefert.

   0 0 9809/0803 BAD ORlGtHAL