[实用新型]原子钟控制环路系统

说明书

技术领域

本实用新型属于原子频标技术领域，特别涉及一种原子钟控制环路系统。

背景技术

被动型铷原子频标中，物理系统是整个原子频标的核心部件，它提供一个频率稳定、线宽较窄的原子共振吸收线。经综合调制后，电子线路产生的源于石英晶体振荡器VCXO的带调制的微波探询信号作用于物理系统，经量子鉴频后，通过伺服电路对量子鉴频信息的处理，最终将石英晶体本振的输出频率锁定在铷原子的基态超精细0－0跃迁中心频率上。现有大多数伺服电路根据综合提供的同步鉴相信号对量子鉴频信号进行同步鉴相，并根据鉴相结果信息采用独立的D/A压控本振的方式来实现整机的闭环锁定，最终通过本振输出稳定度较高的频率信号。但是，由于整机存在相位噪声，故传统的在综合模块中产生两路相位同步的综合调制信号和同步鉴相信号，经过物理系统的鉴频作用后，在伺服模块中进行同步鉴相的同步鉴相信号和量子鉴频信号存在一定的相位差，这样会对伺服模块的同步鉴相结果产生影响，从而进一步影响原子频标的整机频率稳定度。

鉴于此，本专利提出一种能够根据实际的原子钟，精确修改同步鉴相信号的相位，从而提高伺服同步鉴相的精度的方法。

实用新型内容

本实用新型提供一种原子钟控制环路系统，解决了或部分解决了现有技术中上述技术问题。

基于本实用新型的一个方面，提供了一种原子钟控制环路系统，包括：微处理器，发送频率合成指令、79Hz键控调频信号和79Hz鉴相信号；频率合成器，与所述微处理器连接，用于接收所述频率合成指令和79Hz键控调频信号，并生成综合调制信号；物理系统，对所述综合调制信号进行量子鉴频，产生物理系统鉴频信号；相位调整模块，接收所述79Hz鉴相信号并对所述79Hz鉴相信号进行相位调整；同步鉴相模块，接收所述物理系统鉴频信号和经相位调整后的所述79Hz鉴相信号，进行同步鉴相；其中，所述同步鉴相模块将同步鉴相的结果传输至所述微处理器，使所述微处理器产生对应的同步鉴相压控信号传输至晶体振荡器。

可选的，所述微处理器与所述频率合成器以串行通讯的方式进行信号传输，且所述微处理器通过所述频率合成器的键控调频引脚传输所述79Hz键控调频信号。

本实用新型提供的原子钟控制环路系统，通过微处理器发送频率合成指令、79Hz键控调频信号和79Hz鉴相信号；频率合成器与所述微处理器连接，用于接收所述频率合成指令和79Hz键控调频信号，并生成综合调制信号；物理系统对所述综合调制信号进行量子鉴频，产生物理系统鉴频信号；相位调整模块接收所述79Hz鉴相信号并对所述79Hz鉴相信号进行相位调整；同步鉴相模块接收所述物理系统鉴频信号和经相位调整后的所述79Hz鉴相信号，进行同步鉴相；最后，所述同步鉴相模块将同步鉴相的结果传输至所述微处理器，使所述微处理器产生对应的同步鉴相压控信号传输至晶体振荡器。实现了本实用新型根据实际原子钟，精确修改同步鉴相信号的相位，以达到提高伺服同步鉴相的精度的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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为本实用新型实施例提供的原子钟控制环路系统的原理结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的用于同步鉴相的方法的流程示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于同步鉴相的装置的结构框图；

图4为本实用新型实施例提供的物理系统鉴频输出锁定信号波形示意图；

图5为本实用新型实施例提供的同步鉴相原理图；

图6为本实用新型实施例提供的相位调整后的同步鉴相原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本实用新型实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。