[发明专利]一种用于原子频标的压控晶振装置

说明书

技术领域

本发明涉及原子频标领域，特别涉及一种用于原子频标的压控晶振装置。

背景技术

原子频标作为高稳定、高精度的时钟源，正被广泛应用于航天、导航和通讯等众多领域。

现有的原子频标主要包括VCXO（Voltage Controlled X'tal Oscillator，压控晶体振荡器）、微波探询信号产生模块、量子系统和同步鉴相模块。其中，VCXO输出的信号经过微波探询信号产生模块的综合、倍频和混频处理产生微波探询信号，该微波探询信号作用于量子系统后，产生量子鉴频信号；同步鉴相模块将该量子鉴频信号与微波探询信号产生模块提供的参考信号进行同步鉴相，产生纠偏电压作用于VCXO，从而改变VCXO的输出，进而将VCXO输出锁定于原子基态超精细0-0中心频率上。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在实际的原子频标应用中，当VCXO的工作温度发生微小变化时，VCXO输出信号的频率将随之产生偏移，从而影响原子频标整机输出的稳定度。

发明内容

为了解决VCXO输出信号的频率受温度变化影响的问题，本发明实施例提供了一种用于原子频标的压控晶振装置。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种用于原子频标的压控晶振装置，所述原子频标包括用于提供量子鉴频信号的量子系统、以及用于将所述量子系统提供的量子鉴频信号与参考信号进行同步鉴相，得到鉴相结果的同步鉴相模块，所述压控晶振装置包括VCXO，所述压控晶振装置还包括：

第一电压基准，与所述VCXO处于同一工作环境中，用于为所述VCXO提供预置的第一纠偏电压；所述第一电压基准的温度系数乘以所述VCXO的压控斜率后、加上所述VCXO的温度系数等于零；

处理模块，用于根据所述同步鉴相模块的鉴相结果得到第二纠偏电压，为所述VCXO提供所述第二纠偏电压。

可选地，所述压控晶振装置还包括：

数模转换模块，用于在参考电压的作用下，对所述处理模块提供的第二纠偏电压进行数模转换，并将转换后的第二纠偏电压输出至所述VCXO。

可选地，所述压控晶振装置还包括：

第二电压基准，与所述VCXO处于同一工作环境中，用于为所述数模转换模块提供所述参考电压；所述第一电压基准的温度系数与所述第二电压基准的温度系数相同。

优选地，所述处理模块用于：

在预置的鉴相结果与纠偏电压的对应关系中，获取所述同步鉴相模块的鉴相结果对应的纠偏电压，并将所述鉴相结果对应的纠偏电压减去所述预置的第一纠偏电压，得到并输出所述第二纠偏电压。

可选地，所述处理模块还用于：

判断所述第二纠偏电压是否在预定范围内；

当所述第二纠偏电压在所述预定范围内时，输出所述第二纠偏电压；当所述第一纠偏电压未在所述预定范围内时，将预置的纠偏电压作为所述第二纠偏电压并输出。

可选地，所述处理模块还用于s：

采用补偿纠偏电压对得到的所述第二纠偏电压进行补偿，输出补偿后的所述第二纠偏电压至所述VCXO，所述补偿纠偏电压等于所述VCXO的日老化漂移率乘以所述VCXO的压控斜率。

可选地，所述处理模块还用于：

确定所述工作环境的温度；

所述压控晶振装置还包括：

温度控制模块，用于控制所述工作环境的温度为所述处理模块确定的工作环境的温度。

优选地，所述温度控制模块包括：

检测单元，用于检测所述工作环境的实际温度，并将所述所述工作环境的实际温度传递给所述处理模块；

调节单元，用于将所述工作环境的温度，调节为所述处理模块确定出的工作环境的温度。

优选地，所述检测单元包括热敏电阻。

优选地，所述调节单元包括温控芯片。