双混频时差测量技术的新概念

本文根据Allan提出的双混频时差(DMTD)测量系统的原理和方法。详细分析了DMTD系统的公共振荡器的噪声影响,导出了一种三采样方差的新概念。为了改善DMTD系统的测量性能,提出了系统对称性和控制△t/τ值的条件。     

基于多路双混频时差测量仪的新频率测量系统

阐述了中国计量科学研究院提升频率标准计量能力的研究,介绍了双混频时差法技术原理、NIM新频率测量系统的基本构成以及与原标准频率系统的比对结果。新频率测量系统采用双混频时差法测量,系统测量不确定度优于3×10-13（采样时间1s）,实现了频率标准长、短期稳定度计量,是一套高效率的频率标准综合测试系统。     

基于SR620时差测量系统的设计

时间间隔计数器目前广泛应用于时间频率校准中,针对铷频标和铯频标的计量特性测量,设计了基于SR620的时差测量系统,以测量相对频率偏差、频率稳定度和日频率漂移率,并绘制频率稳定度曲线和频率漂移率曲线.通过实验证明系统测量结果与预期相符,可有效应用于时间频率溯源及校准.     

频标比对测量中的数据处理方法研究

没有准确度等级更高的标准(参考源)，准确度等级相同的三台频标互比，测量其各自的日频率稳定度(均方根值)和日频率波动，这种测试和计算方法有数理统计学的根据，它的应用促进了技术创新。     

高稳晶振的秒级频率稳定度的测量

介绍了在不同的条件下，对高稳晶振的秒级频率稳定度进行测量的方法。     

原子频标频率漂移率测试系统

针对铷原子频标的日漂移率的测试需求,采用时差法设计日频率漂移率检测装置。该装置通过多路分频器,将被测频标1 MHz、5 MHz、10 MHz信号分频为标准1PPS信号。GPIB接口控制时间间隔计数器测量时差数据并传输给计算机,计算测量结果。装置自动化程度高、工作稳定,实现对多台铷原子频标日频率漂移率的自动化测量。     

蓝宝石主动型氢原子频标

研制了采用蓝宝石加载微波腔的蓝宝石主动型氢原子频标,腔体外径18 cm,高度20 cm,重量约2.5 kg。由于微波腔体积的减小,整钟体积较传统大氢钟明显减小。经中国计量科学研究院测试,该蓝宝石主动型氢原子频标的技术指标为3.0×10-13@1 s、3.8×10-15@1 d,是目前国内体积最小的高指标、高可靠主动型氢原子频标,可在实验室、车载等环境下使用。     

光纤远程溯源系统的设计与实现

为了满足高精度远程溯源需求,设计和实现了一种基于光纤的远程溯源系统,根据光纤双向时间传递的高精度、高稳定的优点,将本地时间源的时间向远端高基准时间源进行溯源,系统还采用了主备路双路备份机制,保证了系统的可靠性。通过实验验证,基于光纤的远程溯源系统能够达到时差保持在2ns以内,日频率稳定度在7×10^-15内的溯源效果,同时采用本系统的主备路时间同步技术,能够实现主备路时差控制在0.5ns以内。     

滤光对被动式铷钟稳定性影响的研究

为了抑制被动式铷钟除抽运光外杂散光的干扰,降低光谱灯的光噪声对信噪比的影响,设计制作了带宽30 nm的带通滤光片.测试结果显示,铷钟的短期频率稳定度有了明显的提高.分析了千秒以上稳定度变差的原因并给出了进一步改进的措施.     

PBR-MⅡ型~87Rb激射器的改进及短期频率稳定度测量

介绍了PBR-MⅡ型铷激射器物理部分及电路系统的改进;测量了改进后激射器的输出功率及短期频率稳定度,其结果有明显提高,并对结果进行了拟合、分析,其噪声特性与理论相符。     

本地时标评价方法的研究

本地时标UTC(k)运行好坏取决于其与国际标准时间UTC的靠近程度,实际上,本地时标所复现的秒定义与UTC所复现的秒定义之间的一致程度应是更重要的衡量指标。根据国际计量局关于国际标准时间TAI和UTC的定义,提出了相对频率偏差（频率准确度）和时间稳定度是评价本地时标优劣的技术指标。通过对国内外6个守时实验室相对频率偏差、时间稳定度两项指标分析证明了上述观点,并对各实验室时标实现方案进行了简要评述。     

频差3～40MHz的HeNe双频激光器

报道了自行研制的3－40MHz频差的双频激光器。用两种方法成功地得到3－40MHz的频差：第一种方法是将寻常光（o光）２和非寻常光（e光）２在空间分离,使其各自使用各自行进进路径上的放大Ｎe原子介质;第二种方法是对双折射双频激光器外加横向磁场,将放大Ｎe原子介质分成两类,一类只放大o光,另一类只放大e光。     

小型化铷原子频标数字锁频环路设计与实现

设计并实现了一种用于铷原子频标的小型化锁频环路。采用数字锁相倍频技术,实现了10MHz信号的45.5645833次倍频。再经过一级15次倍频后获得频率为6834.6875MHz的铷原子频标微波探寻信号。通过数字电路技术实现了455.645833MHz信号的小调频。测量并分析了455.645833MHz信号的相位噪声,结果表明电路系统对铷频标频率稳定度的贡献为3.2×10^-12τ^-1/2。测量了利用该电路得到的铷频标的短期频率稳定度,结果为5×10^-12τ^-1/2（1s≤τ≤100s）,明显高于一般商品小型化铷原子频标。     

高精度高分辨力时间间隔测量的技术实现

介绍1 ns分辨力时间间隔测量的技术实现和总体方案设计,并对高分辨力频率测量所采用的模拟内插技术和实现的技术途径进行了简要分析.研究证明采用模拟内差计数方法能够满足高精度、高分辨力的时差测量,提高实现1 ns的时间间隔测量能力.     

双通道衰减测量系统的串扰分析

通过对双平衡混频器的分析,推导出双通道衰减测量系统串扰的分析模型,并对双通道衰减测量系统进行了泄漏测试,验证了分析结果。基于分析结果,得出本振通道的隔离度应不小于120 dB的设计,以使在100 dB量程,串扰影响不大于0.01 dB。串扰分析模型对毫米波双通道衰减测量系统的设计以及不确定度评定具有一定的参考价值。     

光纤双向时间传递的误差分析

介绍了光纤双向时间传递的基本原理和系统组成,通过对信号传输链路分析,推导出了影响时间同步精度的误差来源。详细分析了来回光纤链路不对称性、光器件处理、时间间隔测量等引入的误差对时间同步精度的影响,从理论上计算出各项影响因素引入误差的量值。提出了降低误差、提高系统同步精度的方法。通过理论分析和计算得出光纤双向时间传递系统同步精度可达亚纳秒量级。     

一种低信噪比正弦信号高精度频率测量方法

在研究噪声对低信噪比正弦信号频率测量的影响、分析触发误差对多周期同步频率测量影响的基础上,提出了一种多-多周期同步频率测量方法,推导了频率测量计算公式和误差计算公式,并对两种测频方法的触发误差做了对比分析;最后给出了用STM32单片机实现多-多周期同步频率测量的方法。实验表明:该方法能有效压制噪声,提高低信噪比正弦信号频率测量精度。     

智能超低功耗超声波热量表

介绍了基于高精度时间测量芯片TDC-GP2的超声波式热量表的具体设计,它是将温度测量与超声流量测量相结合的户用超声式热量表。超声波测量技术提供了一种无阻碍式的测量方法,是一种低压降和低功耗以及高精度的流量测量方法。讨论了热量计量、流量测量、温度测量原理和热量表的设计方法,与传统的热量表相比,该热量表克服了易损坏、精度低等缺陷,并且利用了微控制器的休眠模式和超声波处理电路间隔供电等方法,大幅降低了仪表系统的功耗。     

提高测量系统分辨率与信噪比的软件方法

在实际应用中，智能仪表的测量分辨率与信噪比是非常重要的技术指标。采样定理是采样过程中所遵循的基本规律，它指出了重新恢复连续信号所必需的最低采样频率。中提出了利用过采样与求均值技术提高测量系统的信噪比和有效分辨率的方法，用该方法可在低成本条件下获得系统的高信噪比和有效分辨率。通过实例说明了软件实现的方法，并得出采用过采样与求均值技术具有很高的实用价值的结论。