本實用新型專利技術(shù)公開了一種用于銣原子頻標的終端輸出裝置，屬于原子頻標領(lǐng)域。該終端輸出裝置包括殼體、設(shè)于殼體內(nèi)的終端輸出電路和頻率絕對值修正電路、以及設(shè)于殼體上的接口模塊和調(diào)節(jié)部件，所述接口模塊與所述終端輸出電路電連接，該頻率絕對值修正電路包括串聯(lián)在銣原子頻標的恒流源裝置和C場線圈之間的可變電阻器，所述調(diào)節(jié)部件與可變電阻器的控制端機械連接。本實用新型專利技術(shù)實施例通過頻率絕對值修正電路調(diào)節(jié)C場線圈中電流的大小，改變了物理單元中提供原子分裂的磁場的強度，可以調(diào)整原子躍遷頻率，進而對整個原子頻標的輸出頻率進行微調(diào)，保證了原子頻標的準確度和穩(wěn)定度。此外，通過把頻率絕對值修正電路的調(diào)節(jié)部件安裝在殼體上，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。（*該技術(shù)在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及原子頻標領(lǐng)域，特別涉及一種用于銣原子頻標的終端輸出裝置。
技術(shù)介紹
原子頻標是一種具有優(yōu)良穩(wěn)定度和準確度的頻率源，已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星的定位、 導(dǎo)航和通信、儀器儀表以及天文等領(lǐng)域。而銣原子頻標因其具有體積小、重量輕、功耗低、成本低等優(yōu)勢而成為目前應(yīng)用最為廣泛的原子頻標。銣原子頻標主要包括壓控晶體振蕩器、物理單元和電子線路。該物理單元包括光譜燈、集成濾光共振泡、產(chǎn)生微波場的微波腔、C場線圈、檢測光信號的光電池、耦合環(huán)以及磁屏。電子線路對壓控晶體振蕩器的輸出信號經(jīng)過倍頻混頻等處理后產(chǎn)生微波探詢信號， 并對微波探詢信號經(jīng)過物理系統(tǒng)后在所述光電池上產(chǎn)生的量子鑒頻信號進行處理，產(chǎn)生壓控信號，從而將壓控石英晶體振蕩器的輸出鎖定在銣原子的基態(tài)超精細0-0躍遷頻率上。其中，C場線圈的作用是產(chǎn)生一個和微波磁場方向平行的弱靜磁場，使原子的基態(tài)超精細結(jié)構(gòu)發(fā)生塞曼分裂，并為原子躍遷提供量子化軸。然而，由于C場線圈實際產(chǎn)生的磁場并不均勻，所以銣原子的躍遷譜線并不是絕對對稱的，銣原子的躍遷頻率會偏離標準頻率6. 8346975GHz,即前述銣原子的基態(tài)超精細0-0躍遷頻率。這樣，電子線路產(chǎn)生的微波探詢信號的頻率不能對準銣原子躍遷譜線的標準頻率，光電池產(chǎn)生的量子鑒頻信號通過同步鑒相處理后得到的電壓控制信號不準確，進而導(dǎo)致電壓控制信號鎖定的壓控晶體振蕩器的輸出頻率不準確。現(xiàn)有的提高銣原子頻標的輸出頻率的準確度的方法是，采用外置頻率調(diào)整電路對銣原子頻標的輸出頻率進行修正，該外置頻率調(diào)整電路通常是由元器件構(gòu)成頻率變換級， 只能針對單一頻率進行修正，并且，該外置頻率調(diào)整電路的增加會導(dǎo)致輸出頻率信號的穩(wěn)定度變差。此外，外置的頻率調(diào)整電路不便于用戶調(diào)節(jié)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了提高銣原子頻標的輸出頻率的準確度且不影響輸出頻率的穩(wěn)定度，本技術(shù)實施例提供了一種用于銣原子頻標的終端輸出裝置。所述技術(shù)方案如下—種用于銣原子頻標的終端輸出裝置，包括殼體、設(shè)于所述殼體內(nèi)的終端輸出電路、和位于殼體上的接口模塊，所述接口模塊與所述終端輸出電路電連接，所述終端輸出裝置還包括設(shè)置在所述殼體上的調(diào)節(jié)部件、和設(shè)于所述殼體內(nèi)的頻率絕對值修正電路，所述頻率絕對值修正電路包括串聯(lián)在所述銣原子頻標的恒流源裝置和C場線圈之間的可變電阻器，所述調(diào)節(jié)部件與所述可變電阻器的控制端機械連接。本技術(shù)實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是本技術(shù)實施例通過所述頻率絕對值修正電路調(diào)節(jié)C場線圈中的電流大小，改變了物理單元中提供原子分裂的磁場的強度，從而可以調(diào)整原子躍遷頻率，進而對整個原子頻標的輸出頻率進行微調(diào)，保證了原子頻標的準確度和穩(wěn)定度。此外，通過把所述頻率絕對值修正電路的調(diào)節(jié)部件安裝在殼體上，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。附圖說明為了更清楚地說明本技術(shù)實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本技術(shù)實施例提供的一種用于銣原子頻標的終端輸出裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)實施例提供的銣原子頻標的物理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本技術(shù)實施例提供的銣原子頻標的頻率絕對值修正電路的電路圖；圖4是本技術(shù)實施例提供的銣原子頻標的四分頻模塊和晶體管-晶體管邏輯電平模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為使本技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本技術(shù)實施方式作進一步地詳細描述。實施例參照圖1、圖2和圖3，本技術(shù)實施例提供了一種用于銣原子頻標的終端輸出裝置，該終端輸出裝置包括殼體50、設(shè)于殼體內(nèi)50的終端輸出電路20、位于殼體50上的接口模塊52、設(shè)置在殼體50上的調(diào)節(jié)部件51、和設(shè)于殼體50內(nèi)的頻率絕對值修正電路10，接口模塊52與終端輸出電路20電連接。該頻率絕對值修正電路10包括串聯(lián)在銣原子頻標的恒流源裝置31和C場線圈34之間的可變電阻器敗，調(diào)節(jié)部件51與可變電阻器的控制端機械連接。優(yōu)選地，如圖3所示，該頻率絕對值修正電路10還包括固定電阻R，所述固定電阻與所述可變電阻器I^k并聯(lián)。該固定電阻R可以防止由于調(diào)節(jié)不慎造成C場線圈中無電流的情況。具體地，所述可變電阻器Wi可以為滑動變阻器、數(shù)字電位計等。可選地，所述調(diào)節(jié)部件51可以為旋鈕。具體地，再次參照圖1，該銣原子頻標包括壓控晶體振蕩器21、物理單元30和電子線路40。壓控晶體振蕩器21屬于前述終端輸出電路20。 其中，所述電子線路40包括綜合器41、倍混頻模塊42和伺服鎖相放大模塊43。所述綜合器41用于將所述壓控晶體振蕩器21的輸出信號轉(zhuǎn)換為綜合調(diào)制信號；所述倍混頻模塊42用于將所述綜合器41輸出的綜合調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為微波探詢信號并送至所述物理單元30 ；所述伺服鎖相放大模塊43用于根據(jù)所述物理單元30輸出的量子鑒頻信號控制所述壓控晶體振蕩器21的輸出頻率。 如圖2所示，該物理單元30包括微波腔33、設(shè)置在微波腔33外的C場線圈34、與所述C場線圈34電連接的恒流源裝置31、提供抽運光的光譜燈39、設(shè)置在所述微波腔33 內(nèi)的集成濾光共振泡32、檢測光信號的光電池35、為光譜燈39和集成濾光共振泡32提供恒溫的工作環(huán)境的溫度控制模塊38、固定在微波腔33上的耦合環(huán)36以及設(shè)置在所述微波腔外的磁屏37等部件。這些部件的結(jié)構(gòu)、作用及其連接關(guān)系為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，故在此省略詳細描述。進一步地，本實施例中，所述壓控晶體振蕩器21的輸出頻率為40MHz。如圖4所示，本實施例中的終端輸出電路20還包括四分頻模塊22，前述接口模塊52包括與該四分頻模塊22電連接的第一接口(圖未示)。該四分頻模塊22用于將所述壓控晶體振蕩器21 的輸出頻率四分頻，從而為用戶提供標準的IOMHz的輸出頻率。可選地，其可以采用數(shù)字頻率合成器、也可以采用其它分頻電路，在此不做限制。更進一步地，如圖4所示，本實施例中的終端輸出電路20還包括用于產(chǎn)生同步電平信號的TTLCTransistor-Transistor Logic,晶體管-晶體管邏輯)電平模塊23，TTL電平模塊23與四分頻模塊22的輸出端電連接，前述接口模塊52還包括與該TTL電平模塊23 電連接的第二接口(圖未示)。用戶可以根據(jù)需要選擇不同的輸出信號，非常方便。具體地，該TTL電平模塊23包括比較器7U、電阻Rl、R2、R31、R32、R41、R42、R5和電容Cl、C2、C3。其中，電阻Rl串聯(lián)在四分頻模塊22的輸出端和地之間，電容Cl和電阻 R2串聯(lián)在四分頻模塊22的輸出端和比較器7U的一個輸入端+之間，該輸入端+還分別與電阻R31、R32的一端連接，電阻R32的另一端接地，電阻R31的另一端分別與電阻R41、電容C3的一端和比較器7U的正電源端V+連接，電容C3的另一端接地，電阻R41的另一端與比較器7U的另一輸入端-連接，電容C2和電阻R42并聯(lián)后串聯(lián)在比較器7U的另一輸入端-和地之間，電阻R5串聯(lián)在電源Ucc和比較器7U的正電源端V+之間，比較器7U的負電源端V-接地。本技術(shù)實施例通過所述頻率絕對值修正電路調(diào)節(jié)C場線圈中的電流大小，改變了物理單元中提供原子分裂的磁場的強度，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：雷海東，詹志明，張霞，劉曉東，
申請(專利權(quán))人：江漢大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：
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