[实用新型]一种基于恒温的时域信号源装置

说明书

技术领域

本实用新型属于原子钟技术领域，尤其涉及一种基于恒温的时域信号源装置。

背景技术

被动型铷原子频标中，物理系统是整个原子频标的核心部件，它提供一个频率稳定、线宽较窄的原子共振吸收线。经综合调制后，电子线路产生的源于石英晶体振荡器的带调制的微波探询信号作用于物理系统，经量子鉴频后，通过伺服电路对量子鉴频信息的处理，最终将本振的输出频率锁定在铷原子的基态超精细0－0跃迁中心频率上。现有大多数伺服电路根据综合提供的同步鉴相信号对量子鉴频信号进行同步鉴相，并根据鉴相结果信息采用独立的D/A压控本振的方式来实现整机的闭环锁定，最终通过本振输出稳定度较高的频率信号。在数字化普及的今天，加上社会对原子钟小型化的要求，以及GPS同步校准的推广，对现有原子钟提出了更加苛刻的要求，需要将伺服控制的各个环节集中在微小的处理器上通过合理的时序控制来完成任务。然而现有原子钟伺服电路部分大多数都还是模块化“单兵做战”的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种原子钟控制时序的恒温信号源装置，能够将伺服控制的各个环节集中在微小的处理器上通过合理的时序控制来完成。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于恒温的时域信号源装置，包括参考源VCXO、射频信号产生模块、量子系统和伺服环路；还包括控制时序发生模块、逻辑门阵列、GPS信号接收机、温度控制模块、增益 控制模块和压控修正模块；控制时序发生模块分别连接参考源VCXO、GPS信号接收机、射频信号产生模块、逻辑门阵列、伺服环路和量子系统；射频信号产生模块与量子系统连接；量子系统连接伺服环路；伺服环路分别连接逻辑门阵列和压控修正模块；压控修正模块依次连接增益控制模块和参考源VCXO；温度控制模块与参考源VCXO连接。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，量子系统包括光谱灯、高速开关、磁屏、集成滤光共振泡和内磁场；逻辑门阵列的输入端分别连接控制时序发生模块和伺服环路，输出端连接伺服环路；控制时序发生模块输出端连接高速开关。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，温度控制模块包括电压源、温度采集模块、差分放大器A、负反馈电阻Rw和加热线圈环路；温度采集模块分别连接电压源和差分放大器A，差分放大器A分别连接负反馈电阻Rw、加热线圈环路和电压源。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，温度采集模块包括两个电阻R、电阻R1和电阻Rk组成的电桥；且两个电阻R以及电阻R1为具有相同温度系数的电阻，其阻值与电阻Rk相当。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，电阻Rk为热敏电阻，且贴于温度控制模块的表面，用于感知实际工作环境温度。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，电阻Rw采用数字电位计。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，温度控制模块置于参考源VCXO中。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，压控修正模块包括电桥测温模块、 电压跟随器A1、A2，差分放大器A3；电桥测温模块包括两个电阻R4、电阻R₀和电阻Rk1组成电桥，两个电阻R4以及电阻R₀为具有相同温度系数的电阻，其阻值与电阻Rk1相当。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，增益控制模块为增益线性调节电路A4；与差分放大器A3的输出端连接。

在上述的基于恒温的时域信号源装置中，电阻Rk1为热敏电阻，电阻R₀为热敏电阻传感器。

本实用新型的有益效果是：该恒温信号源装置满足了原子钟小型化的要求，通过得到原子钟时间参数Δt，产生检测用各路时序，可以实现GPS信号的修正，保持恒温的工作环境。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例基于恒温的时域信号源装置电路原理图；其中，1-量子系统、2-光谱灯、3-高速开关、4-磁屏、5-集成滤光共振泡、6-内磁场；

图2为本实用新型一个实施例奇数个非门串联信号传输示意图；

图3为本实用新型一个实施例环形振荡器串入原子钟系统示意图；

图4为本实用新型一个实施例控制时序产生模块的检测、调制、同步鉴相时序信号示意图；

图5为本实用新型一个实施例GPS秒脉冲、VCXO频率信号时序图；

图6为本实用新型一个实施例总时序控制图；

图7为本实用新型一个实施例温度控制模块电路原理图；其中，7-温度采集；

图8为本实用新型一个实施例增益控制模块电路原理图。