緊湊的設(shè)計(jì)

PRS10是一款超低相位噪聲，10 MHz dis約束的晶體振蕩器。該設(shè)備滿足各種通信，同步和儀表要求。10 MHz輸出的相位噪聲足夠低，可以用作合成器的參考源。該設(shè)備的短期穩(wěn)定性和低環(huán)境系數(shù)使其成為網(wǎng)絡(luò)同步的理想組件。它的低老化率使其成為精確頻率測(cè)量的時(shí)基。

PRS10可以為外部1 pps輸入加上時(shí)間標(biāo)記，分辨率為1 ns。這些值可以通過(guò)RS-232進(jìn)行報(bào)告，也可以將其相位鎖定到外部參考（例如GPS），時(shí)間常數(shù)為幾個(gè)小時(shí)。此功能可以以非常低的成本提供Stratum 1性能。

PRS10在原子頻率標(biāo)準(zhǔn)中建立了更高水平的特性和性能。它的設(shè)計(jì)提供了的相位噪聲，的通用性，并且是所有可用integration頻率標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)集成的途徑。

所有商業(yè)rub頻率標(biāo)準(zhǔn)都是通過(guò)使晶體振蕩器在6.834,682,612 GHz的disc下發(fā)生超精細(xì)躍遷而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)諧振單元中的vapor蒸氣暴露于躍遷頻率附近的微波功率下時(shí)，來(lái)自discharge放電燈通過(guò)諧振單元到達(dá)光電探測(cè)器的光量將下降約0.1％。通過(guò)檢測(cè)光的傾角，同時(shí)將RF頻率合成器（參考晶體）掃過(guò)躍遷頻率，可以使晶體振蕩器穩(wěn)定到the躍遷。

RB燈和物理包裝

PRS10使用時(shí)鐘頻率為10 MHz的微控制器來(lái)控制操作的各個(gè)方面，并允許通過(guò)RS-232接口進(jìn)行診斷，測(cè)量和封閉箱校準(zhǔn)。處理器掃描RF合成器，同步檢測(cè)來(lái)自物理封裝的光信號(hào)，并通過(guò)22位DAC和變?nèi)荻O管將10 MHz晶體振蕩器伺服到to過(guò)渡。

接通電源后，處理器會(huì)向變?nèi)荻O管施加與上一個(gè)鎖定值相對(duì)應(yīng)的電壓。禁用鎖頻伺服，直到從物理軟件包中檢測(cè)到有用的共振信號(hào)為止，從而在設(shè)備預(yù)熱時(shí)平穩(wěn)過(guò)渡到最終頻率。在物理包裝出現(xiàn)問(wèn)題的情況下，設(shè)備將暫停頻率伺服并將變?nèi)荻O管電壓保持在最后的鎖定值。

frequency頻率標(biāo)準(zhǔn)的制造商有時(shí)會(huì)使用晶體頻率，該頻率是超精細(xì)躍遷頻率的精確約數(shù)，以簡(jiǎn)化RF頻率合成器的設(shè)計(jì)。一些設(shè)計(jì)使用由晶體時(shí)鐘控制的DDS合成器來(lái)生成10 MHz輸出。通常，對(duì)晶體頻率進(jìn)行調(diào)制，以使合成器掃過(guò)過(guò)渡頻率。晶體通常在基本模式下運(yùn)行，并且溫度不穩(wěn)定。盡管此類方法的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，但它們的輸出的相位噪聲，短期穩(wěn)定性和雜散含量會(huì)受到影響。

框圖

與此相反，從PRS10輸出的10MHz的直接從來(lái)自3次 諧波，應(yīng)力補(bǔ)償（SC切割）的晶體在其平臺(tái)溫度烤箱操作振蕩器。具有晶體IF在22.482 MHz的雙環(huán)RF合成器用于產(chǎn)生359.72 MHz，并通過(guò)步進(jìn)恢復(fù)二極管產(chǎn)生6.834 GHz。此方法有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：相位噪聲非常低（<-130 dBc / Hz @ 10 Hz偏移），沒(méi)有雜散分量，并且如果物理封裝無(wú)法提供鎖定信號(hào)，則輸出將表現(xiàn)良好。（老化時(shí)間約為5×10 -10 /天 與傳統(tǒng)的standard標(biāo)準(zhǔn)相比，PRS10的相位噪聲圖顯示，與10 MHz的載波相比，在10 Hz偏移下，載波的相位噪聲降低了42 dB。

從歷看，frequency頻率標(biāo)準(zhǔn)的壽命一直受到放電燈中rub消耗的支配。為避免過(guò)多的閃爍噪聲，制造商將向球形放電燈中裝入少于100 µg的of。PRS10使用的燈的側(cè)臂裝有1 mg rub。這種設(shè)計(jì)消除了作為故障機(jī)制的rub耗盡現(xiàn)象，并提供了更好的溫度控制，而沒(méi)有過(guò)多的閃爍噪聲。

相位噪聲

GPS追蹤

PRS10的頻率偏移和長(zhǎng)期老化可通過(guò)將其鎖相至具有更好長(zhǎng)期穩(wěn)定性的信號(hào)源（例如來(lái)自GPS定時(shí)接收器的1 pps）來(lái)消除。如Allan方差圖所示，與PRS10的穩(wěn)定性（約5×10 -12）相比 ，GPS的短期穩(wěn)定性較差（約5,000 ×10 -12）。但是，在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，GPS更加穩(wěn)定，因此可以通過(guò)將PRS10長(zhǎng)時(shí)間鎖定到GPS來(lái)提高穩(wěn)定性。

PRS10可以對(duì)1 pps輸入進(jìn)行時(shí)間標(biāo)記或鎖相，并提供可轉(zhuǎn)換的1 pps輸出。輸入可以帶有1 ns分辨率的時(shí)間標(biāo)記，并且可以通過(guò)RS-232接口讀回結(jié)果。跟蹤外部輸入時(shí)，時(shí)間常數(shù)可以設(shè)置為5分鐘至18小時(shí)。1 pps輸出可以通過(guò)RS-232接口以1 ns的分辨率在0到999,999,999 ns的范圍內(nèi)移動(dòng)。

艾倫方差

當(dāng)施加外部1 pps信號(hào)時(shí)，PRS10將驗(yàn)證該輸入的完整性，然后將其1 pps輸出與外部輸入對(duì)齊。處理器將通過(guò)在諧振單元內(nèi)部進(jìn)行小的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)來(lái)控制the躍遷的頻率，從而繼續(xù)跟蹤1 pps輸出到1 pps輸入的情況。

標(biāo)準(zhǔn)接口連接器

接口連接器和設(shè)備尺寸與Efratom的FRS型rub頻率標(biāo)準(zhǔn)兼容。在其默認(rèn)配置中，PRS10使用引腳＃4和＃7作為RS-232接口，以提供完整的系統(tǒng)診斷和控制集。內(nèi)部硬件跳線允許將這些引腳配置為模擬輸出，以監(jiān)控?zé)舻膹?qiáng)度和變?nèi)荻O管電壓，從而與FRS兼容。