SU373638A1 - Квантовая мера частоты - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области раднотехинки и может быть использовано дл  стабилизации частоты.

Известны квантовые меры частоты, содержащие автогенератор, умножитель частоты, нараллелыю которому включен синтезатор частоты, унравл емыи генератором низкой частоты, н последовательно соединенные цепь формировани  сигнала СВ4-возбуждени , квантовый дискриминатор, предварительный усилитель, избирательный уснлитель, синхронный детектор и цепь формировани  сигнала ошибки.

Однако нзвестные квантовые меры частоты имеют недостаточную кратковременную стабильпость частоты выходного сигнала.

С целью новышени  кратковременной стабильности частоты выходного сигнала в предлагаемую квантовую меру частоты введены фазовращатель с отчетным устройством и цень унравленн  фазовращателем, причем фазовращатель включен между выходом автогенератора и входом умножител  частоты, а цень унравленн  фазовращателем к цепи формировани  сигнала ошибки.

На чертеже представлена схема предлагаемой квантовой меры частоты.

К автогенератору 1 подключен фазовращатель 2, выход которого соединен с умножителем частоты 3 и сИНтезатором частоты 4, к

которому подключен генератор 5 ннзкой частоты . Выходные цепи умножител  частоты S и синтезатора частоты 4 соединены с цепью 6 формировани  сигнала возбуждени . К выходу последней подключен вход квантового дискриминатора 7, а его выход соединен со входом предварительного усилител  8, соединенный с избирательным усилителем 9, выход которого подключен ко входу синхронного детектора 10. К выходу синхронного детектора 10 подключен вход ценн // формировани  сигнала ошибки, выход которой соедипен с пенью управлени  фазовращателем 12. Фазо-вращатель соединен с отсчетным устройством 13.

Квантова  мера частоты работает следующим образом.

Выходной снгнал автогенератора / через фазовращатель 2 поступает на входы умножител  частоты 3 и синтезатора частоты 4. Коэффнцнент умножени  в умножнтеле выбираетс  в зависимости от иснользуемого квантового дискриминатора. Синтезатор частоты # обеспечивает формирование н модул цию с номощью генератора 5 низкой частоты, дополнительной частоты, котора  в цени 6 формнровани  сигнала возбужденн  вместе с выходной частотой умножител  преобразуетс  до частоты выбранной снектральной линии. Снгнал возбуждени  ноступает на квантовый

дискриминатор 7, затем усиливаетс  предварительным и избирательным усилител ми S и 9 соответственно и поступает на синхронный детектор W. В синхронном детекторе 10 этот сигнал сравниваетс  с опорным сигналом от генератора 5 низкой частоты. Амплитуда сигнала на выходе синхронного детектора определ етс  величиной отклонени  действительного значени  частоты сигнала СВЧ возбуждени  от частоты спектральной линии атомов , а знак этого сигнала зависит от стороны отклонени . Выходной сигнал синхронного детектора в цепи )/ формировани  сигнала ошибки преобразуетс  и поступает на цепь управлени  фазовращателем 12.

При совпадении частоты сигнала СВЧ-возбуждени  с частотой спектральной линии сигнал частоты модул ции на выходе квантового дискриминатора равен нулю, сигнал управлени  на фазовращателе отсутствует. Вследствие изменени  частоты автогенератора 1 на выходе квантового дискриминатора 7 по вл етс  сигнал, соответствующий разности частот , который компенсируетс  след щей системой . Таким образом, обеспечиваетс  автоматическое управление фазой выходного сигнала автогенератора 1, при котором сигнал ошибки не воздействует на автогенератор.

Кроме функций управл ющего элемента, фазовращатель выполн ет функцию измерительного элемента, так как соединенное с ним отсчетное устройство 13 регистрирует изменение частоты во времени. Квантова  мера частоты по данному изобретению обеспечивает также автоматическое измерение стабильности частоты, действительного значени  частоты и погрешности воспроизведени  действительного значени  частоты других мер частоты .

Предмет изобретени 

Квантова  мера частоты, содержаща  автогенератор , умножитель частоты, параллельно

которому включен синтезатор частоты, управл емый генератором низкой частоты, и последовательно соединенные цепь формировани  сигнала СВЧ возбуждени , квантовый дискриминатор , предварительный усилитель, избирательный усилитель, синхронный детектор и цепь формировани  сигнала ошибки, отличиюща с  тем, что, с целью повышени  кратковременной стабильности частоты выходного сигнала, в нее введены фазовращатель с отчетным устройством и цепь управлени  фазовращателем , причем фазовращатель включен между выходом автогенератора и входом умножител  частоты, а цепь управлени  фазовращателем подключена к цепи формированн  сигнала ошибки.