KR101661241B1 - A method of synthesizing microwave frequency signal for multiple atomic clocks and an apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 원자시계용 주파수신호를 합성하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성방법은 기준주파수신호를 발진하는 단계(S100); 상기 기준주파수신호를 체배하여 하모닉신호를 생성하는 단계(S200); 상기 하모닉신호를 수신하여 다수개의 하모닉신호로 분배하는 단계(S300); 상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 단계(S400); 상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500); 및 상기 기 설정된 중심주파수신호와 상기 기 설정된 DDS주파수신호를 합성하여, 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S600);를 포함한다. 본 발명에 따르면, 복수의 원자시계에 사용되는 주파수신호 합성장치 중 기준발진기 및 주파수체배기를 공유함으로써 간단하게 두 원자시계를 구동할 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for synthesizing a frequency signal for a multi-atomic clock. A method of synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to an embodiment of the present invention comprises: oscillating a reference frequency signal (S100); Generating a harmonic signal by multiplying the reference frequency signal (S200); Receiving the harmonic signal and distributing the harmonic signal to a plurality of harmonic signals (S300); A step (S400) of removing a harmonic signal component other than a predetermined center frequency signal among the divided harmonic signals; Receiving the reference frequency signal to generate a predetermined DDS frequency signal (S500); And synthesizing the predetermined center frequency signal and the predetermined DDS frequency signal to output an atomic clock frequency signal (S600). According to the present invention, a two-atomic clock can be easily driven by sharing a reference oscillator and a frequency multiplier among frequency signal synthesizers used in a plurality of atomic clocks.
Description
본 발명은 다중 원자시계용 주파수신호를 합성하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로파 주파수신호를 합성할 때 발생하는 복수의 주파수신호 합성장치의 상대적인 위상잡음을 저감할 수 있는 다중 원자시계용 주파수신호를 합성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for synthesizing a frequency signal for a multi-atomic clock, and more particularly to a method and apparatus for synthesizing a multi-atomic clock signal for reducing the relative phase noise of a plurality of frequency signal synthesizers And more particularly, to a method and apparatus for synthesizing a frequency signal for use in a mobile communication system.
원자시계는 극도의 정확도로 시간을 유지하기 위해서 원자의 공명주파수를 이용한 시계이다. 종래기술에서는 한 종류의 원자에 맞는 마이크로파 주파수신호를 발생시키는 주파수 합성기를 사용하였고, 만일 두 종류의 원자 또는 한 종류의 원자에 맞는 두 주파수를 가지는 마이크로파 주파수신호를 합성하기 위해서는 각각의 주파수 합성기를 구성해야 하는 문제점이 있었다.An atomic clock is a clock that uses the resonant frequency of an atom to maintain time with extreme accuracy. In the prior art, a frequency synthesizer for generating a microwave frequency signal corresponding to one kind of atom is used. If a microwave frequency signal having two frequencies corresponding to two kinds of atoms or one kind of atom is synthesized, There was a problem to be done.
또한, 이와 같이 구성된 두(다중) 마이크로파 주파수신호는 상대위상잡음이 높아 두 원자시계의 주파수를 비교할 때 단기안정도 성능이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the two (multi) microwave frequency signals having such a high relative phase noise have a problem that the short-term stability performance deteriorates when the frequencies of the two atomic clocks are compared.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 원자시계에 사용되는 주파수신호 합성장치 중 기준발진기 및 주파수체배기를 공유하는 다중 원자시계용 주파수신호를 합성하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of synthesizing a frequency signal for a multi-atomic clock sharing a reference oscillator and a frequency multiplier among frequency signal synthesizers used in a plurality of atomic clocks And an apparatus.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성방법은 기준주파수신호를 발진하는 단계(S100); 상기 기준주파수신호를 체배(multiplication)하여 하모닉신호를 생성하는 단계(S200); 상기 하모닉신호를 수신하여 다수개의 하모닉신호로 분배하는 단계(S300); 상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 단계(S400); 상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500); 및 상기 기 설정된 중심주파수신호와 상기 기 설정된 DDS주파수신호를 혼합하여, 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S600);를 포함한다.A method of synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to an embodiment of the present invention comprises: oscillating a reference frequency signal (S100); A step (S200) of generating a harmonic signal by multiplying the reference frequency signal; Receiving the harmonic signal and distributing the harmonic signal to a plurality of harmonic signals (S300); A step (S400) of removing a harmonic signal component other than a predetermined center frequency signal among the divided harmonic signals; Receiving the reference frequency signal to generate a predetermined DDS frequency signal (S500); And a step (S600) of mixing the predetermined center frequency signal and the predetermined DDS frequency signal to output a frequency signal for an atomic clock.
상기 제거하는 단계(S400)는 상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 제 1 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 제 1 제거단계(S410); 및 상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 제 2 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 제 2 제거단계(S420);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The removing step (S400) may include a first removing step (S410) of removing the harmonic signal component excluding the predetermined first center frequency signal among the divided harmonic signals; And a second removing step (S420) of removing the harmonic signal component excluding the predetermined second center frequency signal among the divided harmonic signals.
상기 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500)는 상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 제 1 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S510); 및 상기 기준주파수를 수신하여 기 설정된 제 2 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S520);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step S500 of generating the DDS frequency signal includes generating the predetermined first DDS frequency signal by receiving the reference frequency signal S510. And generating the predetermined second DDS frequency signal by receiving the reference frequency (S520).
상기 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S600)는 상기 기 설정된 제 1 중심주파수신호와 상기 기 설정된 제 1 DDS주파수신호를 혼합하여, 제 1 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S610); 및 상기 기 설정된 제 2 중심주파수신호와 상기 기 설정된 제 2 DDS주파수신호를 혼합하여, 제 2 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S620);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step S600 of outputting the atomic clock frequency signal may include the step S610 of outputting the first atomic clock frequency signal by mixing the predetermined first center frequency signal with the predetermined first DDS frequency signal. And a step (S620) of mixing the predetermined second center frequency signal and the predetermined second DDS frequency signal to output a second atomic clock frequency signal.
상기 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500)에서 생성된 상기 DDS주파수신호는 상기 기준주파수신호에 의해 위상잠금된 것을 특징으로 한다.The DDS frequency signal generated in step S500 of generating the DDS frequency signal is phase-locked by the reference frequency signal.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수신호의 합성장치는 기준주파수신호를 발진하는 기준주파수 발진기(100); 상기 기준주파수신호를 체배하여 하모닉신호를 생성하는 주파수체배기(200); 상기 하모닉신호를 수신하여 복수 개의 하모닉신호로 분배하는 분배기(300); 상기 분배된 복수 개의 하모닉신호 중 기 설정된 각각의 중심주파수신호를 제외한 하모닉 성분을 제거하는 복수 개의 대역통과필터(400); 상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 각각의 DDS주파수신호를 생성하는 복수 개의 DDS(Direct Digital Synthesizer, 500); 및 상기 기 설정된 각각의 중심주파수와 상기 기 설정된 각각의 DDS신호를 혼합하여, 복수 개의 원자시계용 신호를 각각 출력하는 복수 개의 혼합기(600);를 포함한다.The apparatus for synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to another embodiment of the present invention includes a
상기 기준주파수 발진기(100)는 전압에 따라 발진되는 주파수가 조절되는 전압조절수정발진기(VCXO)인 것을 특징으로 한다.The
상기 주파수체배기(200)는 비선형전송선(NLTL, Nonlienar transmission line) 소자 또는 비선형반도체소자인 것을 특징으로 한다.The
상기 분배기(300)는 마이크로파 분배기인 것을 특징으로 한다.The
상기 혼합기(600)는 단일측파대(SSB, Single Side Band) 혼합기인 것을 특징으로 한다.The
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 복수의 원자시계에 사용되는 주파수신호 합성장치 중 기준발진기 및 주파수체배기를 공유함으로써 간단하게 두 원자시계를 구동할 수 있다.As described above, according to the present invention, a two-atomic clock can be easily driven by sharing a reference oscillator and a frequency multiplier among frequency signal synthesizers used in a plurality of atomic clocks.
또한, 마이크로파 주파수신호를 합성할 때 발생하는 복수의 주파수신호 합성장치의 상대적인 위상잡음을 저감할 수 있으므로, 루비듐 원자시계와 세슘원자시계의 상대적인 주파수를 정밀하게 측정하는 실험이나 장치에 응용될 수 있다.In addition, since relative phase noise of a plurality of frequency signal synthesizers generated when microwave frequency signals are synthesized can be reduced, the present invention can be applied to an experiment or apparatus that accurately measures the relative frequencies of a rubidium atomic clock and a cesium atomic clock .
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성장치의 블록도.
도 3은 본 발명에서 루비듐 원자시계용 신호와 세슘 원자시계용 신호를 동시에 합성하는 것을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명에서 생성된 하모닉신호를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에서 기준주파수가 500MHz일 때 생성된 하모닉신호를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에서 하모닉신호가 중심주파수가 7GHz인 대역필터를 통과한 후의 신호를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 의해 생성된 신호로서, 루비듐 원자시계에서 사용되는 6.834GHz 신호를 나타내는 도면.1 is a flowchart of a method of synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an apparatus for synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to another embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining the simultaneous synthesis of a rubidium atomic clock signal and a cesium atomic clock signal in the present invention.
4 shows a harmonic signal generated in the present invention.
5 illustrates harmonic signals generated when the reference frequency is 500 MHz in the present invention.
6 is a diagram showing a signal after a harmonic signal has passed through a band-pass filter having a center frequency of 7 GHz in the present invention.
7 is a diagram showing a 6.834 GHz signal used in a rubidium atomic clock as a signal generated by the present invention;
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term to describe its invention in the best way And should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성방법의 순서도이다. 도 1을 참조할 때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성방법은 기준주파수신호를 발진하는 단계(S100); 상기 기준주파수신호를 체배(multiplication)하여 하모닉신호를 생성하는 단계(S200); 상기 하모닉신호를 수신하여 다수개의 하모닉신호로 분배하는 단계(S300); 상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 단계(S400); 상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500); 및 상기 기 설정된 중심주파수신호와 상기 기 설정된 DDS주파수신호를 혼합하여, 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S600);를 포함한다. 상기 체배는 어떤 주파수신호를 기본으로 하여, 그 정수 배에 해당하는 주파수신호를 발생시키는 것이다. 1 is a flowchart of a method of synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a method of synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to an embodiment of the present invention comprises: oscillating a reference frequency signal (S100); A step (S200) of generating a harmonic signal by multiplying the reference frequency signal; Receiving the harmonic signal and distributing the harmonic signal to a plurality of harmonic signals (S300); A step (S400) of removing a harmonic signal component other than a predetermined center frequency signal among the divided harmonic signals; Receiving the reference frequency signal to generate a predetermined DDS frequency signal (S500); And a step (S600) of mixing the predetermined center frequency signal and the predetermined DDS frequency signal to output a frequency signal for an atomic clock. The multiplication is based on a certain frequency signal and generates a frequency signal corresponding to an integer multiple thereof.
상기 제거하는 단계(S400)는 상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 제 1 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 제 1 제거단계(S410); 및 상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 제 2 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 제 2 제거단계(S420);를 포함하는 것을 특징으로 한다. The removing step (S400) may include a first removing step (S410) of removing the harmonic signal component excluding the predetermined first center frequency signal among the divided harmonic signals; And a second removing step (S420) of removing the harmonic signal component excluding the predetermined second center frequency signal among the divided harmonic signals.
제 1 중심주파수신호 또는 제 2 중심주파수신호는 사용하고자 하는 원자시계의 시계전이선 부근의 주파수신호로 설정될 수 있다. 또한, 제 1 제거단계(S410) 또는 제 2 제거단계(S420)에서는 제 1 중심주파수신호 또는 제 2 중심주파수신호를 제외한 하모닉 성분을 40dB 이상 감쇄할 수 있다. The first center frequency signal or the second center frequency signal may be set as a frequency signal in the vicinity of the clock transition line of the atomic clock to be used. In addition, in the first removing step (S410) or the second removing step (S420), the harmonic component excluding the first center frequency signal or the second center frequency signal may be attenuated by 40 dB or more.
상기 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500)는 상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 제 1 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S510); 및 상기 기준주파수를 수신하여 기 설정된 제 2 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S520);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step S500 of generating the DDS frequency signal includes generating the predetermined first DDS frequency signal by receiving the reference frequency signal S510. And generating the predetermined second DDS frequency signal by receiving the reference frequency (S520).
상기 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S600)는 상기 기 설정된 제 1 중심주파수신호와 상기 기 설정된 제 1 DDS주파수신호를 혼합하여, 제 1 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S610); 및 상기 기 설정된 제 2 중심주파수신호와 상기 기 설정된 제 2 DDS주파수신호를 혼합하여, 제 2 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S620);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 제 1 원자시계용 주파수신호 또는 상기 제 2 원자시계용 주파수신호는 각각 제 1 원자시계 또는 제 2 원자시계의 시계전이선과 일치하는 주파수신호에 해당한다.The step S600 of outputting the atomic clock frequency signal may include the step S610 of outputting the first atomic clock frequency signal by mixing the predetermined first center frequency signal with the predetermined first DDS frequency signal. And a step (S620) of mixing the predetermined second center frequency signal and the predetermined second DDS frequency signal to output a second atomic clock frequency signal. The first atomic clock frequency signal or the second atomic clock frequency signal corresponds to a frequency signal coinciding with a clock transition line of the first atomic clock or the second atomic clock, respectively.
상기 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500)에서 생성된 상기 DDS주파수신호는 상기 기준주파수신호에 의해 위상잠금된 것을 특징으로 한다.The DDS frequency signal generated in step S500 of generating the DDS frequency signal is phase-locked by the reference frequency signal.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성장치의 블록도이다. 도 2를 참조할 때 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성장치는 기준주파수신호를 발진하는 기준주파수 발진기(100); 상기 기준주파수신호를 체배하여 하모닉신호를 생성하는 주파수체배기(200); 상기 하모닉신호를 수신하여 복수 개의 하모닉신호로 분배하는 분배기(300); 상기 분배된 복수 개의 하모닉신호 중 기 설정된 각각의 중심주파수신호를 제외한 하모닉 성분을 제거하는 복수 개의 대역통과필터(400); 상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 각각의 DDS주파수신호를 생성하는 복수 개의 DDS(Direct Digital Synthesizer, 500); 및 상기 기 설정된 각각의 중심주파수와 상기 기 설정된 각각의 DDS신호를 혼합하여, 복수 개의 원자시계용 신호를 각각 출력하는 복수 개의 혼합기(600);를 포함한다.2 is a block diagram of an apparatus for synthesizing microwave frequency signals for a multi-atomic clock according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an apparatus for synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to another embodiment of the present invention includes a
상기 기준주파수 발진기(100)는 전압에 따라 발진되는 주파수가 조절되는 전압조절수정발진기(VCOX)인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 기준주파수 발진기(100)는 1개 이상의 주파수발진기의 조합일 수 있다.The
상기 주파수체배기(200)는 비선형전송선(NLTL, Nonlienar transmission line) 소자 또는 비선형반도체소자인 것을 특징으로 한다.The
상기 분배기(300)는 마이크로파 분배기인 것을 특징으로 한다.The
상기 혼합기(600)는 단일측파대(SSB, Single Side Band) 혼합기인 것을 특징으로 한다.The
도 3은 본 발명에서 루비듐 원자시계용 신호와 세슘 원자시계용 신호를 동시에 합성하는 것을 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명에서 생성된 하모닉신호를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명에서 기준주파수가 500MHz일 때 생성된 하모닉신호를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에서 하모닉신호가 중심주파수가 7GHz인 대역필터를 통과한 후의 신호를 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명에 의해 생성된 신호로서, 루비듐 원자시계에서 사용되는 6.834GHz 신호를 나타내는 도면이다. 이하 본 발명의 또 다른 실시 예로서 루비듐 원자시계용 신호와 세슘 원자시계용 신호를 동시에 합성하는 방법 및 장치에 대해 설명한다.FIG. 3 is a diagram illustrating simultaneous synthesis of a rubidium atomic clock signal and a cesium atomic clock signal in the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a harmonic signal generated in the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a harmonic signal generated when the reference frequency is 500 MHz in the present invention, FIG. 6 is a diagram showing a signal after passing a harmonic signal having a center frequency of 7 GHz in the present invention, 6 shows a 6.834 GHz signal used in a rubidium atomic clock as a signal generated by the present invention. Hereinafter, a method and apparatus for simultaneously synthesizing a rubidium atomic clock signal and a cesium atomic clock signal will be described as another embodiment of the present invention.
우선 기준주파수 발진기(100)에서 500MHz의 기준주파수신호를 발진한다. 주파수체배기(200)는 상기 기준주파수신호를 체배하여 도 4와 같은 하모닉신호를 생성한다. 도 4에서 기준주파수신호(
분배기(300)에서는 상기 하모닉신호를 수신하여 두 개의 하모닉신호로 분배하고, 분배된 두 개의 하모닉신호는 제 1 대역통과필터(410) 및 제 2 대역통과필터(420)로 각각 보내진다. 제 1 대역통과필터(410)는 7GHz의 제 1 중심주파수신호를 제외한 하모닉 성분을 제거하고, 제 2 대역통과필터(420)는 9GHz의 제 2 중심주파수신호를 제외한 하모닉 성분을 제거한다. 상기 7GHz의 제 1 중심주파수신호는 루비듐 원자시계의 시계전이선(6.834 GHz)에 가장 가까운 주파수이고, 상기 9GHz의 제 2 중심주파수신호는 세슘 원자시계의 시계전이선(9.192GHz)에 가장 가까운 주파수로 설정될 수 있다.The
도 6은 제 1 대역통과필터(410)를 통과한 신호를 스펙트럼 분석기를 이용하여 측정한 결과로서, 7GHz의 제 1 중심주파수신호를 제외한 하모닉 성분이 40dB 이상 감쇄되는 것을 확인할 수 있다.6 is a result of measuring a signal having passed through the first band-
제 1 DDS(510)에서는 166MHz의 제 1 DDS주파수신호를 생성하고, 제 2 DDS(520)에서는 192MHz의 제 2 DDS주파수신호를 생성한다. 166MHz의 제 1 DDS주파수신호는 상기 7GHz의 제 1 중심주파수신호와 혼합되어, 루비듐 원자시계용 주파수신호를 루비듐 원자시계의 시계전이선(6.834 GHz)과 일치시킬 수 있도록 설정될 수 있다. 또한, 192MHz의 제 2 DDS주파수신호는 상기 9GHz의 제 2 중심주파수신호와 혼합되어, 세슘 원자시계용 주파수신호를 세슘 원자시계의 시계전이선(9.192GHz)과 일치시킬 수 있도록 설정될 수 있다.The
제 1 혼합기(610)에서는 7GHz의 제 1 중심주파수신호와 166MHz의 제 1 DDS주파수신호를 혼합하여, 루비듐 원자시계의 시계전이선(6.834 GHz)과 일치하는 6.834 GHz의 루비듐 원자시계용 주파수신호를 출력한다(도 7 참조). 또한, 제 2 혼합기(620)에서는 9GHz의 제 2 중심주파수신호와 192MHz의 제 2 DDS주파수신호를 혼합하여 세슘 원자시계의 시계전이선(9.192GHz)과 일치하는 9.192GHz의 세슘 원자시계용 주파수신호를 출력한다. The
상기 제 1 또는 제 2 중심주파수신호, 상기 제 1 또는 제 2 DDS주파수신호, 상기 제 1 또는 제 2 원자시계용 주파수신호는 사용하고자 하는 원자시계들의 종류 또는 사용하고자 하는 원자시계들의 시계전이선에 따라 달리 설정될 수 있다.The first or second center frequency signal, the first or second DDS frequency signal, or the first or second atomic clock frequency signal may be selected from a kind of atomic clocks to be used or a clock transition line of atomic clocks to be used Can be set differently.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, as claimed, and will be fully understood by those of ordinary skill in the art. The present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications and variations are possible within the scope of the present invention, and it is obvious that those parts easily changeable by those skilled in the art are included in the scope of the present invention .
100 기준주파수 발진기
200 주파수체배기
300 분배기
400 대역통과필터
410 제 1 대역통과필터
420 제 2 대역통과필터
500 DDS
510 제 1 DDS
520 제 2 DDS
600 혼합기
610 제 1 혼합기
620 제 2 혼합기100 reference frequency oscillator
200 frequency multiplier
300 dispenser
400 bandpass filter
410 first band-pass filter
420 second band-pass filter
500 DDS
510 1st DDS
520 2nd DDS
600 mixer
610 first mixer
620 second mixer
Claims (10)
상기 기준주파수신호를 체배(multiplication)하여 하모닉신호를 생성하는 단계(S200);
상기 하모닉신호를 수신하여 다수개의 하모닉신호로 분배하는 단계(S300);
상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 단계(S400);
상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500); 및
상기 기 설정된 중심주파수신호와 상기 기 설정된 DDS주파수신호를 혼합하여, 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S600);
를 포함하는 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성방법에 있어서,
상기 제거하는 단계(S400)는 상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 제 1 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 제 1 제거단계(S410); 및
상기 분배된 하모닉신호 중 기 설정된 제 2 중심주파수신호를 제외한 하모닉신호 성분을 제거하는 제 2 제거단계(S420);
를 포함하고,
상기 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500)는 상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 제 1 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S510); 및
상기 기준주파수를 수신하여 기 설정된 제 2 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S520);
를 포함하며,
상기 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S600)는 상기 기 설정된 제 1 중심주파수신호와 상기 기 설정된 제 1 DDS주파수신호를 혼합하여, 제 1 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S610); 및
상기 기 설정된 제 2 중심주파수신호와 상기 기 설정된 제 2 DDS주파수신호를 혼합하여, 제 2 원자시계용 주파수신호를 출력하는 단계(S620);
를 포함하여,
상기 제 1 원자시계용 주파수신호와 상기 제 2 원자시계용 주파수신호를 동시에 출력하는 것을 특징으로 하는 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성방법.Oscillating a reference frequency signal (S100);
A step (S200) of generating a harmonic signal by multiplying the reference frequency signal;
Receiving the harmonic signal and distributing the harmonic signal to a plurality of harmonic signals (S300);
A step (S400) of removing a harmonic signal component other than a predetermined center frequency signal among the divided harmonic signals;
Receiving the reference frequency signal to generate a predetermined DDS frequency signal (S500); And
(S600) mixing the predetermined center frequency signal with the preset DDS frequency signal to output an atomic clock frequency signal;
A method for synthesizing a multi-atomic clock microwave frequency signal,
The removing step (S400) may include a first removing step (S410) of removing the harmonic signal component excluding the predetermined first center frequency signal among the divided harmonic signals; And
A second removing step (S420) of removing the harmonic signal component excluding the predetermined second center frequency signal among the divided harmonic signals;
Lt; / RTI >
The step S500 of generating the DDS frequency signal includes generating the predetermined first DDS frequency signal by receiving the reference frequency signal S510. And
Receiving the reference frequency and generating a predetermined second DDS frequency signal (S520);
/ RTI >
The step S600 of outputting the atomic clock frequency signal may include the step S610 of outputting the first atomic clock frequency signal by mixing the predetermined first center frequency signal with the predetermined first DDS frequency signal. And
(S620) mixing the predetermined second center frequency signal with the predetermined second DDS frequency signal to output a second atomic clock frequency signal;
Including,
Wherein the first atomic clock frequency signal and the second atomic clock frequency signal are simultaneously output.
상기 DDS주파수신호를 생성하는 단계(S500)에서 생성된 상기 DDS주파수신호는 상기 기준주파수신호에 의해 위상잠금된 것을 특징으로 하는 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성방법.The method according to claim 1,
Wherein the DDS frequency signal generated in step S500 of generating the DDS frequency signal is phase-locked by the reference frequency signal.
기준주파수신호를 발진하는 기준주파수 발진기(100);
상기 기준주파수신호를 체배하여 하모닉신호를 생성하는 주파수체배기(200);
상기 하모닉신호를 수신하여 복수 개의 하모닉신호로 분배하는 분배기(300);
상기 분배된 복수 개의 하모닉신호 중 기 설정된 각각의 중심주파수신호를 제외한 하모닉 성분을 제거하는 복수 개의 대역통과필터(400);
상기 기준주파수신호를 수신하여 기 설정된 각각의 DDS주파수신호를 생성하는 복수 개의 DDS(Direct Digital Synthesizer, 500); 및
상기 기 설정된 각각의 중심주파수와 상기 기 설정된 각각의 DDS신호를 혼합하여, 복수 개의 원자시계용 신호를 동시에 각각 출력하는 복수 개의 혼합기(600);
를 포함하는 다중 원자시계용 마이크로파 주파수신호의 합성장치.An apparatus for synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock using the method for synthesizing a microwave frequency signal for a multi-atomic clock according to any one of claims 1 to 5,
A reference frequency oscillator (100) for oscillating a reference frequency signal;
A frequency multiplier (200) for multiplying the reference frequency signal to generate a harmonic signal;
A divider (300) for receiving the harmonic signal and distributing the harmonic signal to a plurality of harmonic signals;
A plurality of band-pass filters (400) for removing harmonic components other than predetermined center frequency signals among the plurality of distributed harmonic signals;
A plurality of DDS (Direct Digital Synthesizer) 500 for receiving the reference frequency signal and generating predetermined DDS frequency signals; And
A plurality of mixers (600) for mixing the predetermined center frequencies and the predetermined DDS signals to simultaneously output a plurality of atomic clock signals;
And a microwave frequency synthesizer for synthesizing the multi-atomic clock microwave frequency signal.
상기 기준주파수 발진기(100)는 전압에 따라 발진되는 주파수가 조절되는 전압조절수정발진기(VCXO)인 것을 특징으로 하는 다중 원자시계용 마이크로파 주파수신호의 합성장치.The method according to claim 6,
Wherein the reference frequency oscillator (100) is a voltage controlled crystal oscillator (VCXO) whose oscillation frequency is controlled according to a voltage.
상기 주파수체배기(200)는 비선형전송선(NLTL, Nonlienar transmission line) 소자 또는 비선형반도체소자인 것을 특징으로 하는 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성장치.The method according to claim 6,
Wherein the frequency doubler (200) is a nonlinear transmission line (NLTL) element or a nonlinear semiconductor element.
상기 분배기(300)는 마이크로파 분배기인 것을 특징으로 하는 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성장치.The method according to claim 6,
Wherein the divider (300) is a microwave divider.
상기 혼합기(600)는 단일측파대(SSB, Single Side Band) 혼합기인 것을 특징으로 하는 다중 원자시계용 마이크로파 주파수 신호의 합성장치. The method according to claim 6,
Wherein the mixer (600) is a single side band (SSB) mixer.
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