张文玺，崔敬忠，廉吉庆，刘志栋，王 宽，张金海

（兰州空间技术物理研究所 真空技术与物理重点实验室，兰州 730000）

关键字：铷原子频标；温度系数；补偿电路；频率稳定度；相位噪声

0 引言

铷原子频标因结构简单、可靠性高、短期频率稳定度好等优点[1]，被广泛应用于导航、遥感等航天领域以及通信装备、雷达系统、电力和网络系统等地面军用和民用时频系统中。铷原子频标主要由物理部分、锁频电路以及晶振三部分构成[2]。铷原子频标通常对工作环境温度的变化比较敏感[3-10]，当工作环境温度发生变化时，其输出频率也会随之发生改变。这是制约铷原子频标应用的一个重要因素。因此，对铷原子频标频率温度特性的优化是铷原子频标技术研究的重要课题之一。

目前常见的对铷原子频标频率温度特性的优化方法包括：优化物理部分的温度系数[6-10]、采用数字化频标电路降低电路温度系数[11]以及利用数字补偿电路对温度系数进行补偿[12-13]等。文献[12]和文献[13]均采用在铷原子频标输出端外接DDS（直接数字频率合成器），将DDS的输出作为铷原子频标的输出对铷原子频标的温度系数进行了补偿。利用该方法虽然能够实现温度系数补偿，但也增大了补偿后铷原子频标输出频率信号的相位噪声[13]。为此，本文采用另一种补偿方案，即通过补偿铷原子频标频率综合单元中的微波信号来对铷原子频标的温度系数进行补偿。本方案可以在保证铷原子频标相位噪声和短期频率稳定度不受影响的条件下，获得良好的温度系数补偿效果。……