KR20010060494A - Apparatus and appraisement method for improvement of Rb atomic frequency standards - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 루비듐원자 주파수표준기의 성능향상을 위한 장치 및 평가방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 루비듐 원자를 사용하는 주파수표준기가 사용시간이 경과하여도 안정적인 품질을 발휘하며 성능이 우수한 정밀 주파수원으로 사용될 수 있도록 하는 루비듐원자 주파수표준기의 성능향상을 위한 장치 및 평가방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and an evaluation method for improving the performance of the rubidium atomic frequency standard, more specifically, a frequency standard using a rubidium atom as a precision frequency source that shows stable quality and excellent performance even after the use time An apparatus and an evaluation method for improving the performance of a rubidium atomic frequency standard that can be used.
최근 정밀/정확한 주파수원의 필요성이 여러 분야에서 대두되고 있다. 과거에는 우리의 실생활에서 쉽게 접할 기회가 없었던 측지, 초고속 통신, 전력공급, 그리고 디지털 이동통신 등의 분야에서 정밀/정확한 주파수원의 필요성이 산업전반에 걸쳐 확산되고 있다. 이러한 주파수원에 사용되는 발진기는 수정(Crystal) 편을 이용한 단순한 수정발진기로부터 TCXO(Temperature Controlled Crystal Oscillator), VCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillator), 그리고 루비듐(Rb), 수소(H2), 세슘(Cs) 등의 원자를 이용한 원자 주파수표준기에 이르기까지 다양한 형태로 만들어져 사용되고 있다.Recently, the need for a precision / precise frequency source is emerging in various fields. The need for accurate and accurate frequency sources is widespread throughout the industry in geodesic, high-speed communications, power supply, and digital mobile communications, which have not been readily available in our real life in the past. The oscillators used in these frequency sources are from TCJO (Temperature Controlled Crystal Oscillator), VCXO (Voltage Controlled Crystal Oscillator), and rubidium (Rb), hydrogen (H 2 ) and cesium (Cs) It is used in various forms, ranging from atomic frequency standards using atoms such as
이러한 발진기들은 구성하고 있는 기본회로와 재료특성에 따라 주파수 품질이 달라지게 되는데, 목적에 따라 이들 발진기를 선택적으로 사용하고 있다. 그리고, 이들 주파수원은 그 구조적인 문제 때문에 발진기에 따라 정도의 차이는 있지만 항상 똑 같은 품질을 유지할 수는 없다. 초기의 정확하게 세팅(Setting)되어 정확하게 출력되는 값에서 시간에 경과함에 따라 변화되어 가는 것이 일반적인 것이다. 이를 경년변화(Aging)라고 하는데, 경년변화율(Aging Rate)을 포함한 여러 가지 특성은 발진기의 종류에 따라 차이가 있으며 이 경년변화율이 작을수록 좋은 발진기라 할 수 있다.These oscillators have different frequency qualities depending on the basic circuit and material characteristics, and these oscillators are selectively used depending on the purpose. And, because of their structural problems, these frequency sources vary in degree depending on the oscillator, but they cannot always maintain the same quality. It is common to change from time to time at the initial accurate setting and the correct output. This is called aging, and various characteristics including aging rate vary depending on the type of oscillator. The smaller the aging rate, the better the oscillator.
전술한 주파수원들 중 현재 정밀 주파수 공급원으로 널리 사용되고 있는 대표적인 원자 주파수표준기로는 세슘 원자를 사용하여 만든 세슘원자 주파수표준기(Cesium Atomic Frequency Standards)와 루비듐 원자를 사용한 루비듐원자 주파수표준기(Rubidium Atomic Frequency Standards)가 있다.Among the frequency sources described above, representative atomic frequency standards widely used as precision frequency sources are cesium atomic frequency standards made of cesium atoms and rubidium atomic frequency standards using rubidium atoms. There is).
그런데, 루비듐원자 주파수표준기는 세슘원자 주파수표준기에 비하여 값이 저렴하고, 단기적인 안정도(Stability)가 세슘에 비해 오히려 좋으며 세슘에 비해 장치의 크기가 작아 이동용 원자 주파수표준기로 사용되는 등 여러 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 그러나, 루비듐원자 주파수표준기는 경년변화가 급속하게 이루어져 시간의 경과에 따라 초기의 정확도로부터 빨리 나빠지는 단점을 지니고 있다.By the way, rubidium atomic frequency standard is widely used in various fields such as cheaper than cesium atomic frequency standard, short-term stability is better than cesium, and it is used as mobile atomic frequency standard due to its small size compared to cesium. have. However, the rubidium atomic frequency standard has a disadvantage that the secular change is rapidly made and quickly deteriorates from the initial accuracy over time.
그런데, 위와 같이 시간의 흐름에 따른 특성이 변하는 등의 단점을 극복하기 위해서는 주기적으로 교정(Calibration)을 하여야 하는데, 이 보다 고품질의 발진기에 교정하거나 위상동기시켜서 사용할 수 있지만, 높은 수준의 품질을 유지하고 있는 루비듐원자 주파수표준기 등의 출력신호를 정확히 측정하여 품질상태를 평가하려면 이보다 좋은 품질의 기준 주파수가 있어야 하며, 고가의 장비를 동작시킨 상태로 측정하고자 하는 발진기가있는 장소로 안전하게 이동시켜야 하는 등의 어려움이 있었다.By the way, in order to overcome the disadvantages such as the characteristics change with the passage of time as described above, it is necessary to periodically calibrate (calibration), which can be used by calibrating or phase-synchronizing to a higher quality oscillator, but maintaining a high level of quality. In order to accurately measure the output signal of the rubidium atomic frequency standard, etc., and to evaluate the quality status, there should be a reference frequency of better quality, and it must be safely moved to the place where the oscillator is to be measured while operating expensive equipment. There was a difficulty.
또한, 루비듐원자 주파수표준기는 앞서 말한바와 같이 초기에 아주 정밀하게 조정하여 세슘 원자 주파수표준기와 동일한 수준으로 맞추어 놓았다 하더라도 시간에 따라 나빠지는 정도가 세슘에 비해 커서 아주 정밀한 측정의 경우 오랫동안 기준신호로 사용할 수가 없고 주기적으로 교정하여야 하는 불편을 피할 수 없었다.In addition, the rubidium atomic frequency standard can be used as a reference signal for a long time in the case of very precise measurement because the degree of deterioration with time is large compared to cesium even if it is initially adjusted very precisely and is set at the same level as the cesium atomic frequency standard. Uncomfortable and periodic corrections were inevitable.
전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 비교적 저가의 장비로 높은 수준의 품질을 유지하고 있는 루비듐원자 주파수표준기의 출력신호를 쉽고 정확하게 측정하여 품질상태를 평가하고, 장기적인 주파수원의 출력특성을 향상시키기 위한 루비듐원자 주파수표준기의 성능향상을 위한 장치 및 평가방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above-mentioned problems is to evaluate the quality state by easily and accurately measuring the output signal of the rubidium atomic frequency standard that maintains a high level of quality with relatively low cost equipment, The present invention provides a device and an evaluation method for improving the performance of a rubidium atomic frequency standard for improving output characteristics.
도1은 본 발명의 실시예를 위한 루비듐원자 주파수표준기의 성능향상을 위한 평가작업의 순서도이다.1 is a flowchart of an evaluation operation for improving the performance of the rubidium atomic frequency standard for an embodiment of the present invention.
도2는 본 발명에 의한 미세위상조정기의 동작제어를 위한 흐름도이다.2 is a flow chart for the operation control of the microphase controller according to the present invention.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 시간간격 계수기와 컴퓨터를 이용하여 세슘원자 주파수표준기의 기준신호와 비교하여 측정하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram for comparison with reference signals of cesium atomic frequency standard using a time interval counter and a computer according to an embodiment of the present invention.
도4는 도3에 의한 루비듐원자 주파수표준기의 자체 및 보정된 클럭의 시간오차 변화특성을 나타내는 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing the time error variation characteristic of the self and corrected clock of the rubidium atomic frequency standard shown in FIG.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
10 : 루비듐원자 주파수표준기 12 : 주파수계수기10: rubidium atomic frequency standard 12: frequency counter
14, 24 : 컴퓨터 16 : 세슘원자 주파수표준기14, 24 Computer 16: Cesium atomic frequency standard
18 : 미세위상조정기 20, 22 : 시간간격계수기18: fine phase regulator 20, 22: time interval counter
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 루비듐원자 주파수표준기의 성능향상을 위한 평가장치는, 루비듐원자 주파수표준기로부터 출력되는 주파수를 계수하는 주파수계수기; 상기 루비듐원자 주파수표준기의 출력신호를 제공받아서 소정의 제어프로그램에 의해 상기 주파수에 대한 위상을 조정하는 미세위상조정기; 소정의 기준 주파수를 공급하는 기준 주파수 공급수단; 상기 기준 주파수 공급수단의 신호와 상기 미세위상조정기의 신호를 입력받아 상기 신호들의 시간차이를 계수하는 시간간격계수기; 및 상기 주파수계수기의 신호를 입력받아서 온도 및 시간변화에 대한 보상함수를 작성하여 그에 의한 상기 제어프로그램을 구동함으로써 상기 미세위상조정기의 동작을 제어하고, 상기 시간간격계수기로부터 출력되는 시간차이를 분석하여 상기 루비듐원자 주파수표준기의 특성에 대한 평가작업을 수행하는 컴퓨터가 구비되어 이루어진다.Evaluation apparatus for improving the performance of the rubidium atomic frequency standard according to the present invention for achieving the above object, Frequency counter for counting the frequency output from the rubidium atomic frequency standard; A fine phase adjuster which receives an output signal of the rubidium atomic frequency standard and adjusts a phase with respect to the frequency by a predetermined control program; Reference frequency supply means for supplying a predetermined reference frequency; A time interval counter which receives a signal of the reference frequency supply means and a signal of the fine phase regulator and counts a time difference between the signals; And receiving a signal of the frequency counter to prepare a compensation function for temperature and time changes, and driving the control program thereby controlling the operation of the microphase regulator, and analyzing the time difference output from the time interval counter. A computer is provided to perform an evaluation operation on the characteristics of the rubidium atomic frequency standard.
상기 기준 주파수 공급수단은, 주파수 발생능력이 상기 루비듐원자 주파수표준기 보다 안정적인 주파수 출력특성을 갖는 것이 적용되어야 하며, 바람직하게는 세슘원자 주파수표준기가 적용될 수 있다.The reference frequency supply means, the frequency generating capacity should be applied to have a stable frequency output characteristics than the rubidium atomic frequency standard, preferably a cesium atomic frequency standard can be applied.
본 발명에 따른 루비듐원자 주파수표준기의 성능향상을 위한 평가방법은, 루비듐원자 주파수표준기의 온도 및 시간변화에 따른 주파수특성을 측정하는 단계; 상기 주파수특성을 분석하여 온도 및 시간변화에 대한 보상함수를 작성하는 단계; 상기 보상함수가 적용된 제어프로그램을 작성하여 상기 루비듐원자 주파수표준기에서 출력되는 주파수의 위상을 조정하는 단계; 및 위상이 조정된 주파수와 소정의 기준주파수로 비교하여 상기 루비듐원자 주파수표준기의 특성을 평가하는 단계;를 구비하여 이루어진다.An evaluation method for improving the performance of the rubidium atomic frequency standard according to the present invention comprises the steps of measuring the frequency characteristics of the rubidium atomic frequency standard according to temperature and time changes; Analyzing the frequency characteristics to prepare a compensation function for temperature and time changes; Preparing a control program to which the compensation function is applied and adjusting a phase of a frequency output from the rubidium atomic frequency standard; And evaluating characteristics of the rubidium atomic frequency standard by comparing the phase-adjusted frequency with a predetermined reference frequency.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예를 위한 방법의 예가 도1에 제시되어 있으며, 기존의 루비듐원자 주파수표준기가 지니고 있는 단점을 해소할 수 있는 방법이다. 그리고, 이러한 방법을 평가할 수 있는 하나의 예가 도3에 제시되어 있으며, 도3과 병행하여 상세히 설명한다.An example of a method for an embodiment of the present invention is shown in FIG. 1, and is a method that can solve the disadvantage of the existing rubidium atomic frequency standard. One example of how this method can be evaluated is shown in FIG. 3 and will be described in detail in parallel with FIG. 3.
전술한 방법에 의하면 먼저, 일정한 크기로 온도를 변화시키면서 루비듐원자 주파수표준기(10)로부터 발생된 주파수신호가 주파수계수기(12)로 입력된다. 그러면 발생된 주파수가 수치의 형태로 계수되어 결과가 출력된다. 이때 측정을 정확하게 하기 위해 주파수계수기(12)의 기준신호(Ref)를 세슘원자 주파수표준기(16)로부터 특정 주파수를 갖는 신호가 제공되도록 연결되어 있다. 그리고, 측정기 분야에서 널리 사용되는 인터페이스 버스인 GPIB(General Purpose Interface Bus)를 통해 연결되어 있는 컴퓨터(14)와 자체에 내장시킨 측정기 제어프로그램에 의해 자동으로 측정되도록 이루어진다.According to the above-described method, first, a frequency signal generated from the rubidium atomic frequency standard 10 is input to the frequency counter 12 while varying the temperature to a constant magnitude. The generated frequency is then counted in numerical form and the result is output. At this time, the reference signal Ref of the frequency counter 12 is connected to provide a signal having a specific frequency from the cesium atomic frequency standard 16 in order to accurately measure the measurement. And, it is made to be measured automatically by the computer 14 and the meter control program embedded in the computer 14 is connected through the GPIB (General Purpose Interface Bus), which is a widely used interface bus in the field of the meter.
이와 같이 루비듐원자 주파수표준기의 사용환경의 온도를 변화시키면서 특성 측정(S1)이 이루어지는데, 루비듐원자 주파수표준기(10)가 사용될 환경의 온도를 컴퓨터(14)에 설정하여 온도를 가변시키면서 1주일 또는 그 이상의 기간 동안 측정하여 컴퓨터(14)에 그 결과를 저장하게 되고, 이 결과가 분석되어 일정한 경향을 갖는 형태로 파악되면서 특성분석이 이루어지며, 각각의 온도에 대한 보상함수를 추출하게 된다(S2). 상기의 보상함수는 온도에 따른 영향 뿐만 아니라 루비듐원자 주파수표준기(10) 자체의 경년변화, 즉 시간에 따른 주파수변화가 포함된 값이므로 온도 및 시간에 따른 근사치의 보상함수를 찾을 수 있다.As described above, the characteristic measurement (S1) is performed while changing the temperature of the use environment of the rubidium atom frequency standard. The temperature of the environment in which the rubidium atom frequency standard 10 is to be used is set in the computer 14 to change the temperature for one week. The measurement is performed for a longer period of time, and the result is stored in the computer 14, and the result is analyzed and identified as a form having a certain trend, and the characterization is performed, and a compensation function for each temperature is extracted (S2). ). The compensation function is a value that includes not only the effect of temperature but also the aging change of the rubidium atomic frequency standard 10 itself, that is, the frequency change with time, so that an approximation function with temperature and time can be found.
이렇게 추출된 보상함수를 이용하여 입력신호의 위상을 미세하게 조정할수 있는 미세위상조정기(18)를 실시간으로 제어함으로써 온도변화에 따라 루비듐원자 주파수표준기(10)의 성능저하를 보상하기 위한 보상함수가 적용되도록 하는 프로그램이 작성될 수 있다(S3). 상기 프로그램은 미세위상조정기(18)의 제어를 위한 제어프로그램으로 구체적인 실행과정은 도2에 도시되어 있다.The compensation function for compensating for the deterioration of the rubidium atomic frequency standard 10 according to the temperature change by controlling the fine phase adjuster 18 which can finely adjust the phase of the input signal using the extracted compensation function in real time. A program to be applied may be written (S3). The program is a control program for controlling the fine phase adjuster 18, and a specific execution process is shown in FIG.
즉, 루비듐원자 주파수표준기(10)가 작동하는 실제온도가 입력되고(S6), 해당 온도에 대한 보상함수가 설정된다(S7). 그리고 시간에 따른 보상함수를 적용하여 미세위상조정기(18)의 값을 실시간으로 변화시킨다(S8).That is, the actual temperature at which the rubidium atomic frequency standard 10 operates is input (S6), and a compensation function for the temperature is set (S7). Then, the value of the fine phase adjuster 18 is changed in real time by applying a compensation function according to time (S8).
이렇게 특정온도에 대한 특성분석이 이루어진 후 다른 온도에서의 특성을 분석할 것인지의 여부를 판단하여(S9) 반복적으로 진행하거나 종료한다.In this way, after the characteristic analysis is performed for a specific temperature, it is determined whether to analyze the characteristic at another temperature (S9) or proceeds repeatedly.
이와 같이 미세위상조정기(18)의 제어프로그램이 컴퓨터(14)에서 작성된 후 루비듐원자 주파수표준기(10)의 출력에 의한 위상조정이 이루어지며, 측정된 각종 데이터들을 참조하여 루비듐원자 주파수표준기(10)와 세슘원자 주파수표준기(16)에서 출력되는 주파수를 비교측정하여 루비듐원자 주파수표준기(10)의 특성을 평가하게 된다(S5).As such, after the control program of the fine phase regulator 18 is created in the computer 14, phase adjustment is performed by the output of the rubidium atomic frequency standard 10, and the rubidium atomic frequency standard 10 is referenced with reference to the measured data. By comparing and measuring the frequency output from the cesium atomic frequency standard 16 to evaluate the characteristics of the rubidium atomic frequency standard 10 (S5).
전술한 루비듐원자 주파수표준기(10)의 특성을 향상시키기 위한 평가장치에 대해서 도3에 도시된 장치를 부가하여 설명한다. 루비듐원자 주파수표준기(10)에는 주파수계수기(12)와 미세위상조정기(18)가 연결되어 출력되는 주파수가 입력되고, 여기에 시간간격계수기(22)가 연결되어 정지신호(C4 ; Stop)로 제공된다. 루비듐원자 주파수표준기(10)에서 출력되는주파수 신호는 다른 시간간격계수기(20)에도 연결되어서 정지신호(C3)로 제공되며, 세슘원자 주파수표준기(16)의 출력신호가 시간간격계수기들(20, 22)에 공급되어서 시작신호(C1, C2 ; Start)로써 작용한다. 또한 세슘원자 주파수표준기(16)로부터 특정 주파수를 갖는 신호가 시간간격계수기들(20, 22)의 기준신호(Ref)로 제공되도록 별도로 연결되어 있다. 이때의 시작신호와 정지신호는 시간간격계수기(20, 22)의 게이트(Gate)를 열고 닫는 사이의 시간간격을 측정하기 위해 필요한 입력신호이다.An evaluation apparatus for improving the characteristics of the above-described rubidium atomic frequency standard 10 will be described with the addition of the apparatus shown in FIG. In the rubidium atomic frequency standard 10, a frequency counter 12 and a fine phase regulator 18 are inputted and output, and a time interval counter 22 is connected thereto to provide a stop signal (C4; Stop). do. The frequency signal output from the rubidium atomic frequency standard 10 is connected to another time interval counter 20 and provided as a stop signal C3, and the output signal of the cesium atomic frequency standard 16 is the time interval counters 20, respectively. 22) and acts as a start signal (C1, C2; Start). In addition, the signal having a specific frequency from the cesium atomic frequency standard 16 is connected separately so as to provide a reference signal (Ref) of the time interval counters (20, 22). The start signal and the stop signal at this time are input signals necessary for measuring the time interval between opening and closing the gates of the time interval counters 20 and 22.
각각의 시간간격계수기들(20, 22)에는 컴퓨터(14, 24)가 연결되어 있어서 출력특성이 분석되도록 구성되어 있다.Computers 14 and 24 are connected to the respective time interval counters 20 and 22 so that the output characteristics can be analyzed.
전술한 바와 같이 구성되어 있는 본 발명의 실시예에서 측정되는 시간오차는 다음의 수학식1을 통해 예측할 수 있는 것이다.Time error measured in the embodiment of the present invention configured as described above can be predicted through the following equation (1).
여기서 χ0는 초기시간차이고, y0는 당시의 주파수차를 명목상의 주파수값으로 나눈 상대주파수이며, K는 경년변화율을 나타낸다. 이들 세 가지 항목이 환경적인 원인으로 유발되는 구조적인 오차로써 개선될 수 있는 반면, ε(t)는 개선을 따지기 어려운 불규칙편차에 해당된다. 이러한 수학식1은 발진기의 신호가 주파수 변조되어 있거나 경년변화율(K)이 상수가 아닌 경우를 제외하고 일반적으로 발진기의 시간오차를 예측하기 위해 사용될 수있다. 수학식1에서 불규칙편차를 제외한 모든 항을 알 수 있기 때문에 시간오차를 예측할 수 있으며, 어느 일정한 시간오차를 갖도록 루비듐원자 주파수표준기(10)의 출력신호를 조정할 수 있다.Where χ 0 is the initial time difference, y 0 is the relative frequency obtained by dividing the frequency difference at that time by the nominal frequency value, and K is the rate of aging change. While these three items can be improved by structural errors caused by environmental causes, ε (t) is an irregular deviation that is difficult to determine. Equation 1 can generally be used to predict the time error of an oscillator except when the signal of the oscillator is frequency modulated or the secular change rate K is not a constant. Since all terms except the irregular deviation are known in Equation 1, the time error can be predicted, and the output signal of the rubidium atomic frequency standard 10 can be adjusted to have a certain time error.
도3의 구성요소들의 구체적인 동작을 설명한다.A detailed operation of the components of FIG. 3 will be described.
컴퓨터(24)에 입력되는 시간간격계수기(20)의 계수된 신호는 루비듐원자 주파수표준기(10)의 주파수와 세슘원자 주파수표준기(16)의 주파수가 시간간격계수기(20)에 가공되지 않은 상태로 입력되는 신호이며, 루비듐원자 주파수표준기(10)의 자체특성을 나타내는 신호가 된다. 그리고, 컴퓨터(14)에 입력되는 시간간격계수기(22)로부터의 신호는 루비듐원자 주파수표준기(10)의 출력에 의한 보상함수로 작성된 제어프로그램에 의해 위상조정된 미세위상조정기(18)에 의해 시간에 따라 변화되고 있는 주파수 오차를 상쇄시킨 신호에 대해 실시간으로 측정된 신호이다.The counted signal of the time interval counter 20 input to the computer 24 has the frequency of the rubidium atomic frequency standard 10 and the cesium atom frequency standard 16 not processed in the time interval counter 20. It is a signal to be input, and becomes a signal indicating its own characteristics of the rubidium atomic frequency standard (10). Then, the signal from the time interval counter 22 input to the computer 14 is timed by the fine phase adjuster 18 phase-adjusted by a control program created by a compensation function by the output of the rubidium atomic frequency standard 10. The signal measured in real time with respect to the signal canceled out the frequency error is changing according to.
즉, 각각의 시간간격계수기(20, 22)에 입력되는 시작신호(C1, C2)는 5㎒ 신호이며, 루비듐원자 주파수표준기(10)의 자체특성을 측정하기 위해서는 루비듐원자 주파수표준기(10)에서 직접 공급받고, 상대주파수를 상쇄시킨 출력특성을 얻기 위해서는 미세위상조정기(18)로부터 정지신호(C4)를 공급받는다. 그러나, 시작신호는 기준신호로 제공되는 세슘원자 주파수표준기(16)로부터 5㎒의 신호를 공급받도록 구성되어 있다.That is, the start signals C1 and C2 input to the respective time interval counters 20 and 22 are 5 MHz signals, and in order to measure their own characteristics of the rubidium atomic frequency standard 10, the rubidium atomic frequency standard 10 In order to directly receive the output characteristic by canceling the relative frequency, the stop signal C4 is supplied from the fine phase regulator 18. However, the start signal is configured to receive a 5 MHz signal from the cesium atomic frequency standard 16 provided as a reference signal.
이렇게 구성된 각 컴퓨터(14, 24)에 의해 비교된 상대주파수를 상쇄시킨 출력특성 곡선(A)과 자체특성 곡선(B)이 도4에 도시되어 있는데, 그래프에서 알 수 있듯이 자체특성 곡선(B)이 28시간 동안 140㎱ 변화된 반면에 상대주파수를 상쇄시킨 출력특성 곡선(A)은 25㎱ 정도의 변화폭을 보여주고 있어 5배 이상 향상된 특성을 보여주고 있다.The output characteristic curve A and the self characteristic curve B canceling the relative frequency compared by each of the computers 14 and 24 thus configured are shown in Fig. 4, and as shown in the graph, the self characteristic curve B is shown. The output characteristic curve (A), which has been changed 140 kHz for 28 hours, cancels out the relative frequency, shows a change of about 25 kHz, which is more than 5 times improved.
따라서, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 루비듐원자 주파수표준기와 미세위상조정기를 사용하여 사용하고자 하는 환경의 개략적인 온도를 입력하면 시간의 흐름에 따라 장기적인 특성저하를 예측하고 실시간적인 보상을 함으로써 장기적인 특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 그리고, 멀리 떨어진 곳에 있는 표준기를 정밀, 정확하게 측정하기 위한 이동용 기준기로 사용될 수 있으며, 특히 이동통신기지국이나 공중통신망의 각 전화국에 설치되어 운용중인 클럭공급장치 같이 정밀한 발진기를 필요로 하는 곳의 측정 및 교정을 위해 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, according to the embodiment according to the present invention as described above, by inputting the rough temperature of the environment to be used by using a rubidium atomic frequency standard and a microphase regulator to predict the long-term deterioration over time and real-time Compensation has the advantage of improving long term characteristics. In addition, it can be used as a mobile reference for precisely and accurately measuring a distant standard. Especially, a measurement for a place requiring a precise oscillator such as a clock supply device installed and operated at each mobile station of a mobile communication base station or a public communication network. It can be useful for calibration.
따라서, 본 발명에 의하면 루비듐원자 주파수표준기의 사용환경의 개략적인 온도를 컴퓨터에 입력하면 시간의 흐름에 따라 장기적인 특성저하를 예측하고, 실시간적인 보상을 함으로써 장기적인 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서 이를 이용하면 원격지의 표준기를 정밀 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, when a rough temperature of the use environment of the rubidium atomic frequency standard is input to a computer, it is possible to predict long-term deterioration over time and improve the long-term characteristics by real-time compensation. Therefore, using it has the effect of accurately measuring remote standards.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims.
Claims (4)
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR100746390B1 (en) * | 2002-02-20 | 2007-08-03 | 레이칼 인스트루먼츠 와이어리스 솔루션즈 리미티드 | Radio frequency power measurement |
| KR101035548B1 (en) * | 2009-04-17 | 2011-05-23 | 주식회사 웬스정밀 | Method and system for correction of high presicion frequency oscillator |
| CN104698272A (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 上海精密计量测试研究所 | Method and system for measuring frequencies of multiple channels on basis of time difference of second signals |
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1999
- 1999-12-27 KR KR1019990062790A patent/KR100319970B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR100746390B1 (en) * | 2002-02-20 | 2007-08-03 | 레이칼 인스트루먼츠 와이어리스 솔루션즈 리미티드 | Radio frequency power measurement |
| KR101035548B1 (en) * | 2009-04-17 | 2011-05-23 | 주식회사 웬스정밀 | Method and system for correction of high presicion frequency oscillator |
| CN104698272A (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-10 | 上海精密计量测试研究所 | Method and system for measuring frequencies of multiple channels on basis of time difference of second signals |
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| CN111245434B (en) * | 2020-01-21 | 2021-03-05 | 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 | Cavity bubble system for high-precision rubidium atomic frequency standard |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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