[发明专利]一种原子频标

权利要求书

1.一种原子频标，其特征在于，所述原子频标包括：

压控晶振，用于输出频率信号；

控制器，用于产生键控调频信号和同步鉴相参考信号；

直接数字式频率合成器，用于在所述键控调频信号的作用下将所述压控晶振输出的频率信号转换为综合调制信号，所述综合调制信号包括对应所述键控调频信号的高电平的第一频率信号和对应所述键控调频信号的低电平的第二频率信号；

幅值调整模块，用于将所述直接数字式频率合成器输出的所述综合调制信号的幅值调整到预定值，所述预定值根据所述第一频率信号和所述第二频率信号的幅值确定，所述预定值根据以下公式确定：(V1+V2)/N，其中，V1为所述第一频率信号的幅值，V2为所述第二频率信号的幅值，N为6或7；

倍频模块，用于对所述压控晶振输出的频率信号进行倍频，得到倍频信号；

倍混频模块，用于将所述幅值调整模块输出的调整后的综合调制信号与所述倍频模块输出的所述倍频信号倍混频，产生微波探寻信号；

物理系统，用于对所述倍混频模块输出的所述微波探寻信号进行量子鉴频，产生量子鉴频信号；

同步鉴相模块，用于采用所述同步鉴相参考信号对所述物理系统产生的所述量子鉴频信号进行同步鉴相，产生纠偏电压并将所述纠偏电压输出至所述压控晶振；

所述幅值调整模块包括运算放大器、第一电阻、第二电阻和数字电位计，所述运算放大器的反相输入端通过所述第一电阻接地，所述运算放大器的同相输入端通过所述第二电阻与所述直接数字式频率合成器的综合调制信号输出端连接，所述数字电位计连接在所述运算放大器的反相输入端和所述运算放大器的输出端之间，所述数字电位计的控制端与所述控制器电连接，所述运算放大器的输出端与所述倍混频模块电连接；

所述幅值调整模块还包括电压采样器件，用于采集所述第一频率信号和所述第二频率信号的电压值；

所述控制器还用于根据所述电压采样器件采集到的所述第一频率信号和所述第二频率信号的电压值，确定放大倍数，并根据放大倍数控制所述数字电位计，以将所述综合调制信号的幅值调整到所述预定值；

所述原子频标还包括选频放大模块，所述选频放大模块用于对所述量子鉴频信号进行选频放大；则所述同步鉴相模块用于采用所述同步鉴相参考信号对选频放大后的所述量子鉴频信号进行同步鉴相，产生纠偏电压并将所述纠偏电压输出至所述压控晶振；

所述键控调频信号和同步鉴相参考信号的频率均为79Hz，所述键控调频信号为占空比为1:1的方波信号，所述同步鉴相参考信号为矩形脉冲信号或方波信号，且所述同步鉴相参考信号与所述键控调频信号的相位关系固定不变。

2.根据权利要求1所述的原子频标，其特征在于，所述控制器为微处理器或复杂可编程逻辑器件。

3.根据权利要求1所述的原子频标，其特征在于，所述压控晶振的输出频率为20MHz，所述综合调制信号的中心频率为5.3125MHz。

4.根据权利要求1所述的原子频标，其特征在于，所述原子频标还包括连接在所述压控晶振和所述倍频模块之间的隔离放大器。