[实用新型]一种原子钟信噪比测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及原子频标领域，特别涉及一种原子钟信噪比测量装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，人们对标准时钟源的需求越来越多。由于结构简单、体积功耗小和成本低等优点，原子钟在时钟源领域得到了广泛的应用。

其中，原子钟的信噪比是原子钟重要的性能指标，决定了原子钟输出频率的稳定性。为了改善原子钟输出频率的稳定性，需对原子钟的信噪比进行评估。现有信噪比评估方法为，在原子钟系统外接扫频仪、记录仪和数据处理装置。具体地，运行原子钟整机，并改变扫频仪的输出频率；然后通过记录仪同步记录伺服环路输出的量子纠偏电压；最后将扫频仪的输出频率和量子纠偏电压存储至数据处理装置中，数据处理装置根据输出频率与量子纠偏电压的一一对应关系，得到原子钟的鉴频曲线；并根据鉴频曲线相应点的坐标计算出原子钟的信噪比。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

通过外接扫频仪、记录仪和数据处理装置来测量原子钟的信噪比，一方面，测量信噪比时需要安装上述仪器，使得测量流程过于复杂；同时，现有的原子钟的各个功能模块往往是集成在一起的，额外安装其他设备比较困难，需要重新设计电路；另一方面，现有技术仅根据量子纠偏电压来计信噪比，其中信噪比公式中所需参数之一吸收因子为一个预估值，导致计算出的原子钟的信噪比不够准确。

实用新型内容

为了简化信噪比评估的流程，并提高原子钟的信噪比评估的准确度，本实用新型实施例提供了一种原子钟信噪比测量装置。所述技术方案如下：

一种原子钟信噪比测量装置，所述原子钟包括压控晶体振荡器、综合器、伺服环路、微波倍混频电路和物理系统，所述装置包括：

用于采集所述物理系统在未经调制的微波探询信号作用下输出的鉴频信号的第一模数采样单元、用于采集所述物理系统在调制后的微波探询信号作用下输出的鉴频信号经所述伺服环路锁相后的压控信号的第二模数采样单元和用于输出第一扫频电压和第二扫频电压至所述压控晶体振荡器，以使所述压控晶体振荡器输出频率变化的信号；并根据所述鉴频信号和所述第一扫频电压的电压点的对应关系、以及所述压控信号和所述第二扫频电压的电压点的对应关系，计算所述原子钟的信噪比的主控单元；所述未经调制的微波探询信号为所述压控晶体振荡器的输出信号和所述综合器输出的单频信号两者经所述微波倍混频电路处理后产生的信号；所述调制后的微波探询信号为所述压控晶体振荡器的输出信号和所述综合器输出的键控调频信号两者经所述微波倍混频电路处理后产生的信号。

具体地，所述主控单元为所述原子钟中的微处理器。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过第一模数采样单元，用于采集所述物理系统在未经调制的微波探询信号作用下输出的鉴频信号；第二模数采样单元，用于采集所述物理系统在调制后的微波探询信号作用下输出的鉴频信号经所述伺服环路锁相后的压控信号；主控单元，用于输出第一扫频电压和第二扫频电压至所述压控晶体振荡器，以使所述压控晶体振荡器输出频率变化的信号；并根据所述鉴频信号和所述第一扫频电压的电压点的对应关系、以及所述压控信号和所述第二扫频电压的电压点的对应关系，计算所述原子钟的信噪比；使得利用原子钟本来的电子线路完成信噪比的评估，简化了信噪比评估流程，节约了资源；并且，分别利用所述鉴频信号和所述第一扫频电压的电压点的对应关系和所述压控信号和所述第二扫频电压的电压点的对应关系两者计算信噪比，提高了原子钟的信噪比的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中提供的原子钟的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中提供的一种原子钟信噪比测量装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例2中提供的一种原子钟信噪比测量装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例2中提供的原子钟的物理系统的结构示意图；

图5是本实用新型实施例2中提供的绘制的吸收曲线的示意图；

图6是本实用新型实施例2中提供的绘制的鉴频曲线的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。