RU34765U1 - HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARD - Google Patents
HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARDInfo
- Publication number
- RU34765U1 RU34765U1 RU2003120147U RU2003120147U RU34765U1 RU 34765 U1 RU34765 U1 RU 34765U1 RU 2003120147 U RU2003120147 U RU 2003120147U RU 2003120147 U RU2003120147 U RU 2003120147U RU 34765 U1 RU34765 U1 RU 34765U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- amplitude
- signal
- discriminator
- hydrogen
- Prior art date
Links
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
Стандарт частоты и времени водородныйHydrogen frequency and time standard
Полезная модель относится к квантовым водородным стандартам частоты и времени пассивного типа и может быть использована для работы в качестве генератора высокостабильных, высокоточных, спектрально чистых сигналов.The utility model relates to passive-type quantum hydrogen standards of frequency and time and can be used to operate as a generator of highly stable, high-precision, spectrally pure signals.
Принцип действия таких приборов основан на автоподстройке частоты кварцевого генератора 5 МГц по частоте линии излучения атомов водорода, как, например, пассивный водородный стандарт частоты и времени типа 4176 (каталог Нижегородского ПИПИ «Кварц за 1999 г., с. 35) или типа VCH1004 (разработка Нижегородского предприятия «Время Ч).The principle of operation of such devices is based on the automatic tuning of the frequency of a 5 MHz crystal oscillator according to the frequency of the emission line of hydrogen atoms, such as, for example, a passive hydrogen frequency and time standard of type 4176 (catalog of the Nizhny Novgorod PIPI “Quartz for 1999, p. 35) or type VCH1004 ( development of the Nizhny Novgorod enterprise "Time V).
В качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения принята структурная схема пассивного квантового стандарта частоты и времени типа 41-76 (см. Приложение).As the closest analogue of the proposed technical solution, a block diagram of a passive quantum standard of frequency and time of type 41-76 is adopted (see Appendix).
Квантовое устройство таких стандартов излучает только под действием внешнего частотно-модулированного сигнала возбуждения дискриминатора, сформированного из сигнала кварцевого генератора, и используется для автоподстройки в качестве частотного дискриминатора. При взаимодействии с линией излучения атомов и резонатором дискриминатора частотномодулированный сигнал возбуждения приобретает амплитудномодулированную компоненту, пропорциональную величине расстройки. С выхода дискриминатора амплитудно-модулированный (AM) сигнал преобразуется в преобразователе частоты с помощью вспомогательного гетеродина, усиливается и детектируется.A quantum device of such standards emits only under the influence of an external frequency-modulated discriminator excitation signal generated from a crystal oscillator signal, and is used for auto-tuning as a frequency discriminator. When interacting with the atomic emission line and the discriminator resonator, the frequency-modulated excitation signal acquires an amplitude-modulated component proportional to the detuning value. From the output of the discriminator, an amplitude-modulated (AM) signal is converted into a frequency converter using an auxiliary local oscillator, amplified and detected.
МПК: G04G 3/00IPC: G04G 3/00
Недостатком таких схем стандартов является наличие паразитной (мешающей) амплитудной модуляции, появляющейся за счет неравномерности (несимметричности относительно несущей частоты) амплитудно-частотной характеристики тракта преобразования частоты и ее зависимости от температуры.The disadvantage of such standards schemes is the presence of parasitic (interfering) amplitude modulation, which appears due to the non-uniformity (asymmetry with respect to the carrier frequency) of the amplitude-frequency characteristic of the frequency conversion path and its dependence on temperature.
Технической задачей полезной модели является снижение уровня паразитной амплитудной модуляции и соответственно повышение стабильности частоты стандарта.The technical task of the utility model is to reduce the level of spurious amplitude modulation and, accordingly, increase the stability of the standard frequency.
Сущность технического решения задачи заключается в том, что в стандарт частоты и времени водородный, включающий последовательно соединенные в кольцо квантовый дискриминатор, преобразователь частоты, амплитудный детектор, кварцевый генератор и перестраиваемый синтезатор частот, введен второй перестраиваемый синтезатор частот, подключенный ко второму входу преобразователя частоты.The essence of the technical solution to the problem lies in the fact that the hydrogen frequency standard, including a quantum discriminator, a frequency converter, an amplitude detector, a crystal oscillator and a tunable frequency synthesizer, is connected in series to a second input of the frequency converter.
Второй перестраиваемый синтезатор частот выполнен с переключением частоты симметрично относительно центральной несущей частоты сигнала.The second tunable frequency synthesizer is made with frequency switching symmetrically with respect to the center carrier frequency of the signal.
На рисунке представлена упрощенная структурная схема предлагаемого стандарта частоты.The figure shows a simplified block diagram of the proposed frequency standard.
Стандарт частоты и времени водородный включает последовательно соединенные в кольцо квантовый дискриминатор 1, преобразователь частоты 2, амплитудный детектор 3, кварцевый генератор 4 и первый перестраиваемый синтезатор частот 5, а второй перестраиваемый синтезатор частот 6, подключен ко второму входу преобразователя частоты 2.The hydrogen frequency and time standard includes a quantum discriminator 1, a frequency converter 2, an amplitude detector 3, a crystal oscillator 4 and a first tunable frequency synthesizer 5, connected in series to a ring, and a second tunable frequency synthesizer 6, connected to the second input of the frequency converter 2.
0 /О УУстройство работает следующим образом.0 / О УУ Device works as follows.
В основе принципа действия стандарта лежит автоподстройка частоты кварцевого генератора 4 к частоте линии излучения атомов водорода дискриминатора 1. При взаимодействии с атомной линией и резонатором дискриминатора 1 частотно-модулированный сигналThe principle of the standard’s operation is based on automatic tuning of the frequency of the crystal oscillator 4 to the frequency of the emission line of hydrogen atoms of discriminator 1. When interacting with the atomic line and resonator of discriminator 1, a frequency-modulated signal
возбуждения дискриминатора преобразуется в амплитудно-модулированный, амплитуда и фаза огибающей этого сигнала несет информацию об отклонении частоты кварцевого генератора 4 от частоты линии излучения атомов водорода. На выходе дискриминатора имеется смесь частотномодулированного и амплитудно-модулированного сигналов. Амплитудномодулированный сигнал с выхода дискриминатора 1 преобразуется в преобразователе частоты 2, детектируется в амплитудном детекторе 3 и управляет частотой кварцевого генератора. При этом наличие сигнала паразитной амплитудной модуляции, возникающей за счет неравномерности амплитудно-частотной характеристики преобразователя 2 при прохождении через него частотно-модулированного сигнала, искажает амплитудную модуляцию полезного сигнала (с информацией о действительном отклонении частоты кварцевого генератора 4 от частоты линии излучения атомов водорода), приводит к смещению выходной частоты кварцевого генератора, то есть выходной частоты стандарта. Для снижения влияния паразитной амплитудной модуляции, обусловленной сдвигом амплитудно-частотной характеристики преобразователя 2, в качестве вспомогательного гетеродина для него используется перестраиваемый синтезатор частот 6, позволяющийthe excitation of the discriminator is converted to amplitude-modulated, the amplitude and phase of the envelope of this signal carries information about the deviation of the frequency of the crystal oscillator 4 from the frequency of the emission line of hydrogen atoms. At the output of the discriminator there is a mixture of frequency-modulated and amplitude-modulated signals. The amplitude-modulated signal from the output of discriminator 1 is converted into a frequency converter 2, detected in amplitude detector 3, and controls the frequency of the crystal oscillator. In this case, the presence of a parasitic amplitude modulation signal arising due to the non-uniformity of the amplitude-frequency characteristic of the converter 2 when a frequency-modulated signal passes through it distorts the amplitude modulation of the useful signal (with information about the actual deviation of the frequency of the crystal oscillator 4 from the frequency of the emission line of hydrogen atoms), leads to a shift in the output frequency of the crystal oscillator, that is, the output frequency of the standard. To reduce the influence of parasitic amplitude modulation due to a shift in the amplitude-frequency characteristic of converter 2, a tunable frequency synthesizer 6 is used as an auxiliary local oscillator, allowing
управлять гетеродинной частотой симметрично, «подставляя ее то справа, то слева от сигнала возбуждения с частотой 1420,405 МГц, промежуточная частота при этом остается постоянной. При достаточно высокой скорости переключения частоты гетеродина (синтезатора частот 6) происходит компенсация (усреднение) сигнала ошибки, вызванного паразитной амплитудной модуляцией, за счет разного знака возникающей паразитной модуляции при зеркальном изменении частоты синтезатора 6 относительно входного сигнала.control the heterodyne frequency symmetrically, "substituting it either to the right or to the left of the excitation signal with a frequency of 1420.405 MHz, while the intermediate frequency remains constant. At a sufficiently high switching frequency of the local oscillator (frequency synthesizer 6), compensation (averaging) of the error signal caused by spurious amplitude modulation occurs due to the different signs of the occurring spurious modulation with a mirror change in the frequency of the synthesizer 6 relative to the input signal.
Использование полезной модели в пассивных водородных стандартах частоты позволяет повысить стабильность частоты, выдаваемую квантовым стандартом, за счет исключения сигнала ошибки, вызванного паразитной амплитудной модуляцией в тракте усиления - преобразования частоты выходного сигнала дискриминатора.The use of a utility model in passive hydrogen frequency standards makes it possible to increase the frequency stability produced by the quantum standard by eliminating the error signal caused by spurious amplitude modulation in the amplification path — the frequency conversion of the discriminator output signal.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120147U RU34765U1 (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120147U RU34765U1 (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARD |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU34765U1 true RU34765U1 (en) | 2003-12-10 |
Family
ID=48231637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003120147U RU34765U1 (en) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU34765U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
-
2003
- 2003-07-02 RU RU2003120147U patent/RU34765U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
---|---|---|
US5148437A (en) | Laser pumped atomic frequency standard with high frequency stability | |
CN103684450A (en) | Method for outputting standard frequency of coherent population beat-frequency atomic clock | |
JP2584875Y2 (en) | Lightwave ranging device | |
US7262863B2 (en) | Distance measuring device | |
KR101035827B1 (en) | Voltage-controlled oscillator presetting circuit | |
US11626882B1 (en) | Dual-structure acquisition circuit for frequency synthesis | |
EP0094834B1 (en) | Methods and apparatus for rapid and accurate frequency syntonization of an atomic clock | |
CN112383306A (en) | Atomic clock frequency control method and equipment | |
RU34765U1 (en) | HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARD | |
GB875242A (en) | Atomic stabilized frequency source | |
CN111555735B (en) | Molecular clock with delay compensation | |
RU77057U1 (en) | HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARD | |
RU90587U1 (en) | QUANTUM HYDROGEN FREQUENCY STANDARD | |
RU43374U1 (en) | HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARD | |
US2964990A (en) | Signal modulation system for electrooptical measurements of distances | |
RU2741476C1 (en) | Method for automatic adjustment of resonator of hydrogen generator | |
SU1720159A1 (en) | Frequency standard | |
JPH0693025B2 (en) | FM-CW distance measurement method | |
RU2613566C1 (en) | Passive hydrogen frequency standard | |
RU2148881C1 (en) | Hydrogen frequency standard | |
US7492464B2 (en) | Triggering for a heterodyne interferometer | |
JP2578271Y2 (en) | Frequency stabilized laser light source | |
RU25801U1 (en) | HYDROGEN FREQUENCY AND TIME STANDARD | |
CN214954555U (en) | Complete passive rubidium atomic clock design device | |
RU2747165C1 (en) | Quantum frequency standard with laser optical pumping |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100703 |