张凯

(武汉理工大学 信息工程学院，湖北 武汉 430070)

0 引言

随着技术的不断进步，各行各业对测量数据精度的要求越来越高。通信、电力、导航、航空航天、电子行业、仪器仪表、国防军工、计量和天文等领域的技术发展也越来越取决于时频精度及测控技术的发展，高精度时频源的应用越来越广泛，高精度的时频测量系统要求越来越突出。被动型铷原子频标的研制主要朝着高性能和小型化这两个方面发展。高性能的原子频标主要应用在卫星、导航以及其他恶劣环境和特殊的工作领域，要求具有高稳定度和准确度。小型化铷原子频标在导航卫星等空间应用领域中，面临着能源、可载负载、空间有限等问题，在保证高性能的前提下，追求频标的小型化、低功耗和低成本。近三十多年来，频率稳定度指标提高了7个量级，由10－8提高到10－15，甚至更高。应运而生的频率稳定度测量系统不仅可以确定振荡器性能的优劣，而且还推动了精密振荡器的研制和发展。

本设计就是致力于研究一种小型、低功耗、高精度及高性价比的原子频标及测量系统，满足上述领域对被动型原子频标长、短稳兼优的指标要求且能极大的促进导航和信息传播技术的发展。

1 系统整体架构

如图1所示，为改进型铷原子频标工作原理方框图[2－5]。此改进型铷原子频标最大的特点就是用非整数晶体(19.984 466 MHz)替代了常用铷原子频标中的整数晶体(5 MHz或10 MHz)，这样改进的好处就是外围电路中省去了综合器这一部分，让复杂的电路简单化，减少了元器件的使用，有利于铷原子频标的小型化发展。……