[时间与频率测量.ppt

2.原子时标 （3）原子频率标准（原子钟） 原子时标的实物仪器，用于时间、频率标准的发布和比对。 铯原子钟:10-14~10-15 被动型铯束管，准确度高，长稳高 大铯钟,专用高稳基准；小铯钟,工作基准 铷原子钟:10-11，短稳10-12 被动型铷气泡、主动型铷激射器 体积小、重量轻，工作基准 氢原子钟: 10-12，短稳10-14~10-15 主动型氢激射器、被动型氢激射器 笨重昂贵，一级标准 ？ 北斗原子钟 多周期同步测量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4.4.2 模拟内插法 减小量化误差受时基和计数器工作频率、计数容量限制。 内插法：测量量化单位以下的尾数(零头时间)。Tx=T0+T1-T2 基本思路：对T1和T2作时间扩展（放大）后测量。 三次测量 时间扩展电路 校准 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4.4.3 游标法 游标卡尺原理，利用相差很微小的两个量，对量化单位以下的差值进行多次叠加，直到叠加的值达到一个量化单位为止，通过计算获得较精确的差值。 双游标法测量两个零头时间 分辨力由T01提高到了T01/K。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4.4.4 平均法 多周期测量实际属于硬件上的平均。 多次测量取平均：利用随机误差的抵偿性，减小测量误差。 多次测量平均有效性的前提：量化误差的随机性。 时基脉冲的随机调相技术：采用齐纳二极管产生噪声对时基脉冲进行随机相位调制，使时基脉冲具有随机相位抖动。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4.5 微波频率测量技术 4.5.1 变频法 变频法（外差法）：将被测微波信号经差频变换成频率较低的中频信号，再由电子计数器计数。 混频器 差频放大器 电子计数器 谐波滤波器 （YIG电调滤波器） 谐波发生器 （阶跃恢复二极管） 输入 fx fI 输入 fs 输出 Nfs 扫描捕获电路 检波器 fI （＝fx-Nfs） 谐波Nfs幅度低，灵敏度低，但分辨力高。 当中频信号落在差频放大器的通频带内时， 检波器输出信号停止扫描电路扫描。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4.5.2 置换法 利用一个频率较低的置换振荡器的N次谐波，与被测微波频率fx进行分频式锁相，把fx转换到较低的频率fL（100MHz以下）。 主通道： fI=fx-NfL=fs fx = fs+ NfL 辅助通道：确定N 锁相环路增益高，灵敏度高，分辨力差。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 4.6 频率稳定度测量和频率比对 晶振的老化与漂移，需要定期校准（微调）。 “频率计量”主要内容为“频率稳定度”。 1、频率准确度：实际频率值fx对其标称值f0的相对频率偏差。 2、频率稳定度：频率准确度随时间的变化 频率稳定度引入时间概念，在一定时间间隔内的频率稳定度 长期——年、月、日； 短期——秒级稳定度。 4.6.1 频率稳定度的概念 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第4章 时间与频率测量 4.1 概述 4.2 时间与频率标准 4.3 频率与时间的测量原理 4.4 高分辨时