This application discloses a control method and device for the working frequency of microwave cavity of hydrogen atomic frequency standard, which solves the problem that the oscillation signal of microwave cavity is disturbed by the detected signal. The device includes the physical part of active hydrogen atomic frequency standard, mixer, first power distributor, crystal oscillator loop, second power distributor, phase-locked frequency doubling circuit, cavity servo loop and frequency synthesis circuit. The method includes modulating the microwave signal output from the physical part of the hydrogen atomic frequency standard by the cavity traction effect; downmixing the microwave signal output from the microphysical part of the active hydrogen atomic frequency standard to obtain the intermediate frequency signal; and output the DC signal to the varactor diode 2 by amplitude detection. The invention does not need microwave injection into the microwave cavity, thereby reducing the interference of the injected microwave signal to the maser oscillation signal; the signal spectrum in the loop is pure, realizing high frequency stability and phase noise level of the whole machine; the whole device and method are simple in principle, small in structure and easy to operate.
【技术实现步骤摘要】
一种氢原子频标微波腔频率控制方法及装置
本专利技术涉及通信领域,尤其涉及一种氢原子频标微波腔频率控制方法及装置。
技术介绍
氢原子频标将晶体振荡器锁定到氢原子基态的超精细能级跃迁谱线上,使晶体振荡器输出一个高稳定度和高准确度的频率信号,现已被广泛应用于守时、定位等领域。氢原子钟输出频率的高稳定性和高准确性与微波腔工作模式频率的稳定性直接相关。对于微波腔频率控制现有方案是采用微波注入方案,即对微波腔注入开关信号调制的1420.425751MHz和1420.385751MHz两个微波信号,这两个信号经过微波腔幅度调制后,腔体输出信号经过幅度检波就可得到微波腔的频率信息,然后通过反馈腔上频率调谐装置就可以实现腔频的反馈控制。该方案存在如下弊端:一,微波腔内注入信号并非严格的1420.425751MHz和1420.385751MHz两个分量,而是带有大量以调制频率为间隔的谐波分量。这就在脉泽跃迁信号(1420.405751MHz)周围产生了较多的干扰频率,这对于整机的频率稳定度和相位噪声都会产生较大的影响;二,带有调制的信号经过下变频后经过幅度检波锁定微波腔时,检波信号中包含有振荡信号成分,其幅度与两边边带高度接近,振荡信号对于腔伺服环路也会产生较大的干扰。
技术实现思路
有鉴于此,为解决微波腔振荡信号的干扰问题,本申请实施例提供了一种氢原子频标微波腔频率控制方法及装置。本申请实施例提出了一种氢原子频标微波腔频率控制装置,包括主动型氢原子频标的物理部分,混频器,第一功率分配器,晶振环路,第二功率分配器,锁相倍频电路,腔伺服环路和频率合成电路;所述主动型氢原子频标的物理 ...
【技术保护点】
1.一种氢原子频标微波腔工作频率的控制装置,其特征在于,包括主动型氢原子频标的物理部分,混频器,第一功率分配器,晶振环路,第二功率分配器,锁相倍频电路,腔伺服环路和频率合成电路;所述主动型氢原子频标的物理部分作为频率源,得到微波信号,输出到所述混频器;所述混频器用于信号下混频,接收所述微波信号和倍频信号,得到混频信号,输出到所第一功率分配器;所述第一功率分配器用于频率分配,接收所述混频信号,得到分配信号一和分配信号二,分别输出到所述晶振环路和腔伺服环路;所述晶振环路用于接收所述分配信号一,得到时钟信号,输出到所述第二功率分配器;所述第二功率分配器用于接收所述时钟信号,得到分配信号三、分配信号四和分频信号五,分别输出到所述锁相倍频电路、频率合成电路和腔伺服环路;所述锁相倍频电路用于信号倍频,接收所述分配信号三,得到倍频信号,输出到所述混频器;所述频率合成电路用于信号合成,得到腔频调制信号和同步解调信号,分别输出到所述主动型氢原子频标的物理部分和腔伺服环路;所述腔伺服环路用于比对信号误差并将误差转变为电信号,得到直流控制信号,输出到所述主动型氢原子频标的物理部分。
【技术特征摘要】
1.一种氢原子频标微波腔工作频率的控制装置,其特征在于,包括主动型氢原子频标的物理部分,混频器,第一功率分配器,晶振环路,第二功率分配器,锁相倍频电路,腔伺服环路和频率合成电路;所述主动型氢原子频标的物理部分作为频率源,得到微波信号,输出到所述混频器;所述混频器用于信号下混频,接收所述微波信号和倍频信号,得到混频信号,输出到所第一功率分配器;所述第一功率分配器用于频率分配,接收所述混频信号,得到分配信号一和分配信号二,分别输出到所述晶振环路和腔伺服环路;所述晶振环路用于接收所述分配信号一,得到时钟信号,输出到所述第二功率分配器;所述第二功率分配器用于接收所述时钟信号,得到分配信号三、分配信号四和分频信号五,分别输出到所述锁相倍频电路、频率合成电路和腔伺服环路;所述锁相倍频电路用于信号倍频,接收所述分配信号三,得到倍频信号,输出到所述混频器;所述频率合成电路用于信号合成,得到腔频调制信号和同步解调信号,分别输出到所述主动型氢原子频标的物理部分和腔伺服环路;所述腔伺服环路用于比对信号误差并将误差转变为电信...
【专利技术属性】
技术研发人员:周铁中,王孟芝,黄健,吴琼,王秀梅,刘亚轩,高连山,
申请(专利权)人:北京无线电计量测试研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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