RU2148881C1 - Hydrogen frequency standard - Google Patents

Hydrogen frequency standard Download PDF

Info

Publication number
RU2148881C1
RU2148881C1 RU98116481A RU98116481A RU2148881C1 RU 2148881 C1 RU2148881 C1 RU 2148881C1 RU 98116481 A RU98116481 A RU 98116481A RU 98116481 A RU98116481 A RU 98116481A RU 2148881 C1 RU2148881 C1 RU 2148881C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
resonator
hydrogen
digital
output
Prior art date
Application number
RU98116481A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Беляев
С.Ю. Медведев
Ю.К. Павленко
Б.А. Сахаров
Original Assignee
Беляев Александр Алексеевич
Медведев Сергей Юрьевич
Павленко Юрий Константинович
Сахаров Борис Александрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Беляев Александр Алексеевич, Медведев Сергей Юрьевич, Павленко Юрий Константинович, Сахаров Борис Александрович filed Critical Беляев Александр Алексеевич
Priority to RU98116481A priority Critical patent/RU2148881C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2148881C1 publication Critical patent/RU2148881C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

FIELD: high-stability signal sources. SUBSTANCE: hydrogen frequency standard has hydrogen producer and crystal oscillator incorporating phase-locked loop (PLL) system operating in response to signal coming from hydrogen producer. Hydrogen producer resonator frequency is tuned to spectral line top using line Q-factor periodic modulation method. Automatic tuning unit of resonator is connected through switching device to output of PLL phase detector. Automatic tuning unit of resonator has series-connected selective filter, analog-to-digital converter, digital synchronous detector, and digital- to-analog converter. Synchronous detector is program-controlled device. Provision is made for discriminating resonator detuning signal from frequency control circuit of crystal oscillator which makes it possible to dispense with auxiliary hydrogen producer in automatic tuning system of resonator. EFFECT: reduced relative frequency instability of frequency standard. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к квантовым водородным стандартам частоты и может быть использовано при разработке и проектировании водородных стандартов частоты с автоматической подстройкой частоты резонатора квантового генератора. The invention relates to quantum hydrogen frequency standards and can be used in the development and design of hydrogen frequency standards with automatic tuning of the resonator frequency of a quantum generator.

Особенностью водородных стандартов частоты является необходимость надстройки частоты СВЧ-резонатора квантового генератора на вершину спектральной линии излучения атомов водорода. Нестабильность частоты СВЧ-резонатора является основной причиной, определяющей нестабильность частоты стандарта на длительных интервалах времени (более 1 суток). A feature of hydrogen frequency standards is the need to tune the frequency of the microwave cavity of a quantum generator to the top of the spectral line of radiation of hydrogen atoms. The instability of the frequency of the microwave cavity is the main reason for the instability of the frequency of the standard over long time intervals (more than 1 day).

Устройства, осуществляющие автоматическую настройку резонатора квантового генератора в водородных стандартах частоты, известны ("Кварцевые и квантовые меры частоты". Под ред. Б.И.Макаренко, Министерство обороны СССР, 1989, С 369 - 377). Devices that automatically adjust the resonator of a quantum generator in hydrogen frequency standards are known (“Quartz and quantum frequency measures.” Edited by B.I. Makarenko, USSR Ministry of Defense, 1989, pp. 369–377).

Для настойки частоты резонатора на вершину линии излучения атомов водорода используется метод модуляции добротности линии путем изменения интенсивности атомного пучка, инжектируемого в СВЧ-резонатор, или наложением на область взаимодействия атомов с полем СВЧ-резонатора неоднородного магнитного поля. To tune the resonator frequency to the top of the line of emission of hydrogen atoms, the line Q-switching method is used by changing the intensity of the atomic beam injected into the microwave cavity or by applying an inhomogeneous magnetic field to the interaction region of the atoms with the field of the microwave cavity.

При изменении добротности линии в водородном генераторе возникает эффект затягивания частоты, который при расстройке частоты СВЧ-резонатора относительно водородной линии приводит к изменению частоты генерации. With a change in the quality factor of the line in the hydrogen generator, a frequency pull-up effect occurs, which, when the frequency of the microwave cavity is detuned relative to the hydrogen line, leads to a change in the generation frequency.

Периодическая модуляция добротности линии приводит к модуляции частоты настраиваемого генератора. Критерием настройки генератора является исчезновение частотной модуляции. Periodic modulation of the quality factor of the line leads to modulation of the frequency of the tunable generator. The criterion for tuning the generator is the disappearance of frequency modulation.

Для повышения точности настройки СВЧ-резонатора обычно используют два водородных генератора (один - настраиваемый, второй - опорный) и устройство сравнения их частот (частотный компаратор). Точность настройки определяется эффективностью модуляции добротности линии излучения и погрешностью измерения разностной частоты и достигает величины 5•10-14 - 5•10-15 (по выходной частоте водородного стандарта).To increase the accuracy of tuning the microwave cavity, two hydrogen generators are usually used (one is customizable, the second is reference) and a device for comparing their frequencies (frequency comparator). The tuning accuracy is determined by the efficiency of modulation of the Q-factor of the radiation line and the error in measuring the difference frequency and reaches 5 • 10 -14 - 5 • 10 -15 (according to the output frequency of the hydrogen standard).

Наилучшие результаты получаются при использовании цифровой системы автоматической настройки резонатора (АНР). В основе ее работы лежит рассмотренный модуляционный метод. При настройке СВЧ-резонатора система производит сравнение частот настраиваемого водородного генератора при двух значениях добротности спектральной линии, которая зависит, например, от интенсивности пучка. В зависимости от величины и знака полученной разности частот система АНР корректирует значение частоты СВЧ-резонатора изменением напряжения смещения варикапа, управляющего частотой резонатора. The best results are obtained using a digital resonator automatic tuning system (ANR). The basis of her work is the considered modulation method. When tuning the microwave cavity, the system compares the frequencies of the tunable hydrogen generator at two values of the quality factor of the spectral line, which depends, for example, on the beam intensity. Depending on the magnitude and sign of the obtained frequency difference, the AHR system adjusts the frequency of the microwave cavity by changing the bias voltage of the varicap, which controls the frequency of the resonator.

Аналогично работает система АНР в водородном стандарте частоты и времени типа Ч1-75, взятая в качестве ближайшего аналога изобретения (проспект "Стандарт частот и времени водородный" Ч1-75; "Кварцевые и квантовые меры частоты". Под ред. Б.И.Макаренко. Министерство обороны СССР, 1989, с. 369 - 377). При настройке резонатора осуществляется модуляция добротности спектральной линии водородного генератора. Реверсивный счетчик в течение 100 с считает период биений двух сигналов в прямом направлении при одной добротности спектральной линии и в течение 100 с в обратном направлении при другой добротности. Разность результатов счета в прямом и обратном направлениях пропорциональна расстройке частоты резонатора водородного генератора от вершины спектральной линии. Информация о величине и знаке расстройки преобразуется цифроаналоговым преобразователем в напряжение, которое подается на варикап водородного генератора, корректируя его частоту. Similarly, the AHR system works in the hydrogen standard for frequency and time of type Ch1-75, taken as the closest analogue of the invention (prospectus "Standard for frequency and time hydrogen" Ch1-75; "Quartz and quantum frequency measures. Edited by B.I. Makarenko . Ministry of Defense of the USSR, 1989, p. 369 - 377). When tuning the resonator, the Q-factor of the spectral line of the hydrogen generator is modulated. For 100 s, the reverse counter counts the beat period of two signals in the forward direction at one Q-factor of the spectral line and for 100 s in the reverse direction at another Q-factor. The difference in the counting results in the forward and reverse directions is proportional to the detuning of the frequency of the resonator of the hydrogen generator from the top of the spectral line. Information about the magnitude and sign of the detuning is converted by a digital-to-analog converter into voltage, which is supplied to a varicap of a hydrogen generator, adjusting its frequency.

Недостатком вышеописанного водородного стандарта частоты является то, что настраивать резонатор невозможно без вспомогательного водородного генератора. The disadvantage of the above hydrogen frequency standard is that it is impossible to tune the resonator without an auxiliary hydrogen generator.

Известны водородные генераторы, для настройки которых не требуется дополнительный водородный генератор ("Стандарты частоты и времени на основе квантовых генераторов и дискриминаторов". Под ред. Б.П.Фатеева. М., "Сов. радио", 1978, с. 202). Работа системы настройки водородного генератора в них основана на модуляции варикапом частоты настойки резонатора (а не добротности спектральной линии). Частота модуляции составляет ~30 Гц. Система АНР выделяет сигнал амплитудной модуляции, который подается на синхронный детектор. Сигнал ошибки с синхронного детектора используется для коррекции частоты резонатора, если он отличается от частоты спектральной линии. Однако данный стандарт частоты имеет большую нестабильность частоты (6•10-13 от 100 с до 1 суток), частота генератора может отличаться от частоты спектральной линии ~ ~ на 5•10-12, имеется зависимость частоты настройки от характеристик варикапов и т.д.Hydrogen generators are known for the adjustment of which an additional hydrogen generator is not required ("Standards of frequency and time based on quantum generators and discriminators." Edited by B.P. Fateev. M., Sov. Radio, 1978, p. 202) . The operation of the hydrogen generator tuning system in them is based on modulation by the varicap of the frequency of the tune of the resonator (and not the quality factor of the spectral line). The modulation frequency is ~ 30 Hz. The AHP system emits an amplitude modulation signal that is fed to a synchronous detector. An error signal from a synchronous detector is used to correct the resonator frequency if it differs from the frequency of the spectral line. However, this frequency standard has great frequency instability (6 • 10 -13 from 100 s to 1 day), the generator frequency may differ from the frequency of the spectral line by ~ 5 · 10 -12 , there is a dependence of the tuning frequency on the characteristics of varicaps, etc. .

Технической задачей, решение которой достигается изобретением, является создание водородного стандарта частоты с малой относительной нестабильностью частоты, что позволяет его использовать в качестве источника высокостабильных сигналов для времячастотных измерений и для работы в эталонных средствах измерения, а также исключить из состава его системы АНР вспомогательный водородный генератор, т.е. снизить стоимость стандарта. The technical problem, which is achieved by the invention, is the creation of a hydrogen frequency standard with low relative frequency instability, which allows it to be used as a source of highly stable signals for time-frequency measurements and for working in standard measuring instruments, as well as to exclude an auxiliary hydrogen generator from the composition of its AHR system , i.e. reduce the cost of the standard.

Сущность технического решения заключается в том, что в водородном стандарте частоты, включающем водородный генератор, кварцевый генератор и систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) кварцевого генератора по сигналу водородного генератора и использующем для настройки частоты СВЧ-резонатора на вершину спектральной линии метод периодической модуляции добротности линии, сигнал расстройки частоты СВЧ-резонатора водородного генератора выделяется из цепи управления частотой кварцевого генератора в системе ФАПЧ. The essence of the technical solution lies in the fact that in the hydrogen frequency standard, which includes a hydrogen generator, a crystal oscillator and a phase locked loop (PLL) of a crystal oscillator according to a hydrogen generator signal, and uses the method of periodic Q-switching of the Q-line to adjust the frequency of the microwave resonator to the top of the spectral line , the frequency detuning signal of the microwave resonator of the hydrogen generator is extracted from the frequency control circuit of the crystal oscillator in the PLL system.

Для этого в водородном стандарте частоты, содержащем соединенные в кольцо кварцевый генератор, синтезатор частот и фазовый детектор, подключенный ко второму входу фазового детектора преобразователь частоты, к одному из входов которого подключен водородный генератор, а другой вход подключен к выходу кварцевого генератора, блок автоматической настройки резонатора водородного генератора, один выход которого соединен с резонатором, а другой выход соединен с модулятором водородного генератора, а вход блока автоматической настройки резонатора подключен к выходу фазового детектора, кварцевый генератор подключен к преобразователю частоты через умножитель частоты, а фазовый детектор подключен через ключевое устройство к блоку автоматической настройки резонатора, включающем последовательно соединенные селективный фильтр, аналого-цифровой преобразователь, цифровой синхронный детектор и цифроаналоговый преобразователь. To do this, in the hydrogen frequency standard, containing a crystal oscillator, a frequency synthesizer and a phase detector connected to the ring, a frequency converter connected to the second input of the phase detector, one of whose inputs is connected to a hydrogen generator and the other input is connected to the output of the crystal oscillator, automatic tuning unit the resonator of the hydrogen generator, one output of which is connected to the resonator, and the other output is connected to the modulator of the hydrogen generator, and the input of the automatic resonance tuning unit torus connected to the output of the phase detector, the crystal oscillator connected to the frequency converter through the frequency multiplier, and a phase detector connected via a key device for automatic tuning of the resonator unit comprising in series a selective filter, an analog-digital converter, a digital synchronous detector and a digital to analog converter.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2 приведены эпюры, поясняющие работу блока АНР устройства. In FIG. 1 is a structural diagram of the device, FIG. Figure 2 shows diagrams explaining the operation of the device APP unit.

Устройство содержит квантовый водородный генератор 1, подключенный к первому входу преобразователя частоты 2, выход которого соединен с одним из входов фазового генератора 3, выход которого соединен со входом кварцевого генератора 4, подключенного к перестраиваемому синтезатору частоты 5. Выход синтезатора 5 подключен к другому входу фазового детектора 3. На второй вход преобразователя частоты 2 подключен кварцевый генератор 4 через умножитель частоты 6. На выходе фазового детектора 3 через ключевое устройство 8 подключен также блок АНР 7, один выход которого соединен с варикапом СВЧ-резонатора водородного генератора 1, а второй выход соединен со входом модулятора добротности линии водородного генератора. Блок АНР 7 содержит последовательно соединенные: селективный фильтр с усилителем 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, цифровой синхронный детектор 11 и цифроаналоговый преобразователь 12. The device contains a quantum hydrogen generator 1 connected to the first input of the frequency converter 2, the output of which is connected to one of the inputs of the phase generator 3, the output of which is connected to the input of the crystal oscillator 4, connected to the tunable frequency synthesizer 5. The output of the synthesizer 5 is connected to another phase input detector 3. A crystal oscillator 4 is connected to the second input of the frequency converter 2 through a frequency multiplier 6. At the output of the phase detector 3, an AHP 7 unit is also connected through a key device 8, one whose output is connected to the varicap of the microwave resonator of the hydrogen generator 1, and the second output is connected to the input of the Q-factor of the line of the hydrogen generator. Block AHP 7 contains serially connected: a selective filter with an amplifier 9, an analog-to-digital converter (ADC) 10, a digital synchronous detector 11, and a digital-to-analog converter 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Преобразователь частоты 2 обеспечивает перенос частоты 1,42 ГГц сигнала, генерируемого водородным генератором 1, на частоту 405 кГц фазового детектора 3. В качестве опорного сигнала для преобразователя 2 используется сигнал 5 МГц кварцевого генератора 4, прошедший через умножитель частоты 6. Frequency converter 2 provides a frequency transfer of 1.42 GHz of the signal generated by hydrogen generator 1 to a frequency of 405 kHz of phase detector 3. As a reference signal for converter 2, a 5 MHz signal of crystal oscillator 4, passed through frequency multiplier 6, is used.

Перестраиваемый синтезатор частоты 5 используется для формирования сигнала сравнения, подаваемого на фазовый детектор 3. Синтезатор 5 обеспечивает дискретную электронную перестройку выходных частот водородного стандарта. Сигнал с выхода фазового детектора 3 используется для управления частотой 5 МГц кварцевого генератора 6. Из этой же цепи выделяется сигнал, используемый для подстройки частоты СВЧ-резонатора на вершину спектральной линии излучения водорода. A tunable frequency synthesizer 5 is used to generate a comparison signal supplied to the phase detector 3. Synthesizer 5 provides a discrete electronic tuning of the output frequencies of the hydrogen standard. The signal from the output of the phase detector 3 is used to control the frequency of the 5 MHz crystal oscillator 6. From the same circuit, a signal is extracted that is used to adjust the frequency of the microwave resonator to the top of the spectral line of hydrogen emission.

Подстройка частоты СВЧ-резонатора осуществляется следующим образом. The frequency tuning of the microwave cavity is as follows.

Для настройки частоты СВЧ-резонатора в водородном генераторе осуществляется циклическая (с периодом ≈ 20 с) модуляция добротности спектральной линии излучения атомов водорода. Модуляция добротности осуществляется двумя способами: изменением интенсивности пучка возбужденных атомов водорода, инжектируемых в СВЧ-резонатор или наложением неоднородного магнитного поля на накопительную колбу СВЧ-резонатора. To adjust the frequency of the microwave resonator in a hydrogen generator, a cyclic (with a period of ≈ 20 s) Q-switching of the quality factor of the spectral line of emission of hydrogen atoms is carried out. Q-switching is carried out in two ways: by changing the intensity of the beam of excited hydrogen atoms injected into the microwave cavity or by applying an inhomogeneous magnetic field to the storage flask of the microwave cavity.

Изменение частоты генерации водородного генератора 1, вызванное модуляцией добротности спектральной линии атомов водорода, детектируется системой фазовой автоподстройки (блоки 2, 6, 3, 5) кварцевого генератора 4 и в цепи управления частотой кварцевого генератора подавляется периодический сигнал, синхронный с модуляцией добротности линии. Этот сигнал поступает на блок АНР 7, в котором формируется управляющее напряжение для подстройки варикапа СВЧ-резонатора водородного генератора 1. Сигнал с выхода фазового детектора 3 через ключевое устройство 8 (запирающееся на время переходного процесса, появляющегося в системе ФАПЧ в момент переключения добротности линии) и селективный усилитель-фильтр 9, настроенный на частоту модуляции добротности линии, поступает на АЦП 10. Оцифрованный сигнал расстройки резонатора поступает в цифровой синхронный детектор 11, в котором осуществляется синхронное детектирование сигнала с накоплением результатов (500 - 4000 циклов измерений N, в зависимости от величины расстройки частоты резонатора). Процесс формирования управляющего напряжения поясняется фиг. 2. A change in the frequency of generation of the hydrogen generator 1 caused by the Q-factor of the spectral line of hydrogen atoms is detected by the phase-locked loop system (blocks 2, 6, 3, 5) of the crystal oscillator 4, and a periodic signal synchronous with the Q-factor of the line is suppressed in the crystal frequency control circuit. This signal is fed to the AHP unit 7, in which a control voltage is generated to adjust the varicap of the microwave resonator of the hydrogen generator 1. The signal from the output of the phase detector 3 through the key device 8 (locked for the duration of the transition process that appears in the PLL at the time of switching the Q factor of the line) and a selective amplifier filter 9, tuned to the frequency of the Q-switching of the line, is fed to the ADC 10. The digitized resonance detuning signal is fed to a digital synchronous detector 11, in which synchronous detection signal from the accumulation results (500 - 4000 N measurement cycles, depending on the magnitude of the frequency detuning of the resonator). The process of generating the control voltage is illustrated in FIG. 2.

Как видно из фиг. 2, измерения напряжения с выхода фазового детектора производятся в конце каждого полуцикла модуляции добротности линии. В течение 4,4 с с интервалом в 110 мс определяются 40 значений напряжения. Для повышения точности каждое из указанных значений определяется путем статистической обработки 20 последовательных измерений, выполненных в течение примерно 1 мс. Статическая обработка сводится к вычислению "робастной" оценки среднего значения измерений VQ max (VQ min), заключающемуся в отбрасывании измерений, выходящих за границу ±1,5 среднеквадратичного отклонения. Полученные значения суммируются. Сигнал ошибки (величина, пропорциональная расстройке резонатора) вычисляется по формуле:

Figure 00000002

Накопление результатов производится в течение Nmax = 500 - 4000 циклов (Рабинер Л. Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978):
EN+1 = EN(1 - 1/Nmax) + Eцикл.As can be seen from FIG. 2, voltage measurements from the output of the phase detector are made at the end of each half-cycle of Q-switching. Within 4.4 s with an interval of 110 ms, 40 voltage values are determined. To improve accuracy, each of these values is determined by statistical processing of 20 consecutive measurements taken over about 1 ms. Static processing is reduced to calculating a "robust" estimate of the average value of measurements V Q max (V Q min ), which consists in discarding measurements that go beyond the ± 1.5 standard deviation. The resulting values are summarized. The error signal (a value proportional to the detuning of the resonator) is calculated by the formula:
Figure 00000002

The accumulation of results is carried out during N max = 500 - 4000 cycles (Rabiner L. Gould B. Theory and application of digital signal processing. M .: Mir, 1978):
E N + 1 = E N (1 - 1 / N max ) + E cycle .

По истечении времени накопления производится коррекция кода, подаваемого на ЦАП 12 и, следовательно, частоты настройки резонатора:
ЦАП = ЦАП - E/K,
где K - коэффициент, определяемый крутизной перестройки резонатора.
After the accumulation time, the code applied to the DAC 12 and, therefore, the resonator tuning frequency are corrected:
DAC = DAC - E / K,
where K is the coefficient determined by the slope of the resonator tuning.

Схема алгоритма работы блока 11 приведена на фиг. 3а, б. The flow chart of the operation of block 11 is shown in FIG. 3a, b.

Описываемый процесс накопления и обработки сигнала ошибки и управления частотой резонатора позволяет получить высокую стабильность частоты водородного стандарта (не более 2•10-15 за сутки) при наличии в структуре водородного стандарта частоты только одного водородного генератора.The described process of accumulating and processing the error signal and controlling the resonator frequency allows one to obtain high stability of the frequency of the hydrogen standard (no more than 2 • 10 -15 per day) if there is only one hydrogen generator in the structure of the hydrogen standard.

Схемное выполнение блоков 1 - 6 аналогично выполнению соответствующих блоков стандарта частоты водородного типа Ч1-75. The circuit design of blocks 1 to 6 is similar to the implementation of the corresponding blocks of the hydrogen frequency standard type Ch1-75.

Цифровые элементы, применяемые в данном стандарте, широко известны (Вениаминов В.Н. и др. Микросхемы и их применение. М.: Радио и связь, 1989). The digital elements used in this standard are widely known (Veniaminov V.N. et al. Microcircuits and their application. M: Radio and communications, 1989).

Так в блоке 8 используются микросхемы типа 590КН1, в блоке 9 - типа 544УД1, в блоке 10 - типа АД7851, в блоке 12 - типа АД 7243. So in block 8, microchips of type 590KN1 are used, in block 9 - of type 544UD1, in block 10 - of type AD7851, in block 12 - of type AD 7243.

Выполнение блока 11 также известно, например, из радиолокационной технике, где используются схемы выделения известных сигналов на фоне шумов. Эффективнее выполнение блока 11 программным, используя для этого компьютер, например, типа Pentium. The implementation of block 11 is also known, for example, from radar technology, which uses the scheme of separation of known signals from noise. It is more efficient to execute block 11 programmatically using a computer, for example, of the Pentium type.

Промышленная применимость. Industrial applicability.

Предлагаемый квантовый водородный стандарт частоты может быть использован в качестве источника высокостабильных сигналов для времячастотных измерений и для работы в эталонных, образцовых и рабочих средствах измерения. The proposed quantum hydrogen frequency standard can be used as a source of highly stable signals for time-frequency measurements and for working in standard, reference and working measuring instruments.

Стандарт может использоваться как самостоятельно, так и в составе автоматизированных измерительных комплексов. The standard can be used both independently and as part of automated measuring systems.

Предусмотрена возможность дистанционного управления стандартом и диагностики его состояния через линии связи Internet. It is possible to remotely control the standard and diagnose its status via Internet communication lines.

Основные области применения стандарта: системы хранения точного времени, радионавигация, радиоастрономия и научные исследования. The main areas of application of the standard are: accurate time storage systems, radio navigation, radio astronomy and scientific research.

Claims (2)

1. Водородный стандарт частоты, содержащий соединенные в кольцо кварцевый генератор, синтезатор частот и фазовый детектор, подключенный к второму входу фазового детектора преобразователь частоты, к одному из входов которого подключен водородный генератор, а другой вход подключен к выходу кварцевого генератора, блок автоматической настройки резонатора водородного генератора, один выход которого соединен с резонатором, другой выход - с модулятором водородного генератора, а вход подключен к выходу фазового детектора, отличающийся тем, что кварцевый генератор подключен к преобразователю частоты через умножитель частоты, а фазовый детектор подключен через ключевое устройство к блоку автоматической настройки резонатора, включающему последовательно соединенные селективный фильтр, аналого-цифровой преобразователь, цифровой синхронный детектор и цифроаналоговый преобразователь. 1. A hydrogen frequency standard, comprising a quartz oscillator, a frequency synthesizer and a phase detector connected to a ring, a frequency converter connected to a second input of the phase detector, a hydrogen generator connected to one of its inputs, and a resonator automatic tuning unit connected to the output of the crystal oscillator hydrogen generator, one output of which is connected to the resonator, the other output is with a modulator of the hydrogen generator, and the input is connected to the output of the phase detector, characterized in that a crystal oscillator connected to the frequency converter through the frequency multiplier, and a phase detector connected via a key device for automatic tuning of the resonator unit comprising a series-connected selective filters, analog-to-digital converter, a digital synchronous detector and a digital to analog converter. 2. Водородный стандарт частоты по п.1, отличающийся тем, что синхронный детектор выполнен программным. 2. The hydrogen frequency standard according to claim 1, characterized in that the synchronous detector is made software.
RU98116481A 1998-08-25 1998-08-25 Hydrogen frequency standard RU2148881C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98116481A RU2148881C1 (en) 1998-08-25 1998-08-25 Hydrogen frequency standard

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98116481A RU2148881C1 (en) 1998-08-25 1998-08-25 Hydrogen frequency standard

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2148881C1 true RU2148881C1 (en) 2000-05-10

Family

ID=20210088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98116481A RU2148881C1 (en) 1998-08-25 1998-08-25 Hydrogen frequency standard

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2148881C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722871C1 (en) * 2019-10-28 2020-06-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Magnetic sorting system of a hydrogen generator
RU2726851C1 (en) * 2020-03-05 2020-07-16 Закрытое Акционерное Общество "Время-Ч" Frequency standard quantum hydrogen generator
RU2741476C1 (en) * 2020-09-29 2021-01-26 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Method for automatic adjustment of resonator of hydrogen generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Стандарта частоты и времени на основе квантовых генераторов и дискриминаторов /Под ред. Б.П.Фатеева. - М.: Сов. радио, 1978, с.150 - 151, 197 - 202, рис.6.1, 8.4 и 8.5; *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722871C1 (en) * 2019-10-28 2020-06-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Magnetic sorting system of a hydrogen generator
RU2726851C1 (en) * 2020-03-05 2020-07-16 Закрытое Акционерное Общество "Время-Ч" Frequency standard quantum hydrogen generator
RU2741476C1 (en) * 2020-09-29 2021-01-26 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Method for automatic adjustment of resonator of hydrogen generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6333942B1 (en) Atomic frequency standard laser pulse oscillator
US7701299B2 (en) Low phase noise PLL synthesizer
US6198353B1 (en) Phase locked loop having direct digital synthesizer dividers and improved phase detector
JP3796109B2 (en) Phase-locked loop with digitally controlled frequency multiplication oscillator
US6275115B1 (en) PLL circuit having current control oscillator receiving the sum of two control currents
KR100438631B1 (en) Pll circuit
JP2004522145A (en) Method and apparatus for frequency synthesis in rangefinder and rangefinder
JP2005109619A (en) Atomic oscillator
KR101035827B1 (en) Voltage-controlled oscillator presetting circuit
JP2016099630A (en) Optical synthesizer tuning using fine and coarse optical frequency combs
JPS63219225A (en) Clock signal generator
US9628066B1 (en) Fast switching, low phase noise frequency synthesizer
CN113692708A (en) Generator and method for generating a controllable frequency
US5045813A (en) Slip phase control PLL
RU2177194C2 (en) Atomic frequency standard
RU2148881C1 (en) Hydrogen frequency standard
JPH01168122A (en) Frequency synthesizer
US5521532A (en) Digital synthesizer controlled microwave frequency signal source
CN112600555B (en) Method for generating frequency modulation continuous wave signal
EP0203756A2 (en) Frequency synthesisers
Buckmaster et al. The application of phase-lock microwave frequency stabilizers to electron paramagnetic resonance spectrometers
RU90587U1 (en) QUANTUM HYDROGEN FREQUENCY STANDARD
CN109474275B (en) Method and device for controlling frequency of hydrogen atom frequency scale microwave cavity
WO2003052936A1 (en) Improvements relating to frequency synthesis
RU2714101C1 (en) Frequency standard

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070826