[发明专利]一种时频计量设备

说明书

本发明涉及一种时频计量设备，包括：GPS/北斗卫星接收机，外接GPS/北斗天线；时间间隔测量模块，其输入端与GPS/北斗卫星接收机的输出端相连；第一锁相环路，其输入端与时间间隔测量模块的输出端相连；铷原子钟，其输入端与第一锁相环路的输出端相连，铷原子钟的输出端与时间间隔测量模块的输入端相连；高稳石英晶体振荡器，其输入端与铷原子钟的输出端相连；第二锁相环路，其输入端与铷原子钟的输出端相连，第二锁相环路的输出端与高稳石英晶体振荡器的输入端相连；倍频功分电路，其输入端与高稳石英晶体振荡器的输出端相连；电源模块，分别与第一锁相环路、第二锁相环路、铷原子钟、高稳石英晶体振荡器、倍频功分电路电性连接。

技术领域

本发明属于时频测量领域，具体涉及一种时频计量设备。

背景技术

现有的时频测量通常采用系统时钟源设备、短稳相噪测试仪和计算机等多台设备联合构成系统来使用。虽然能够实现时频测量，但是存在以下不足之处：1、组成时频测量系统的设备多且不容易拆装；2、不易携至现场测量；3、测试项目单一。

发明内容

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种时频计量设备，其内部集成多个功能模块，能完成多种计量项目，包括实时频率准确度、频率短期稳定度、相位噪声、频率漂移率和时间间隔。

技术方案：一种时频计量设备，包括：

GPS/北斗卫星接收机，外接GPS/北斗天线；

时间间隔测量模块，其输入端与所述GPS/北斗卫星接收机的输出端相连；

第一锁相环路，其输入端与所述时间间隔测量模块的输出端相连；

铷原子钟，其输入端与所述第一锁相环路的输出端相连，铷原子钟的输出端与所述时间间隔测量模块的输入端相连；

高稳石英晶体振荡器，其输入端与所述铷原子钟的输出端相连；

第二锁相环路，其输入端与所述铷原子钟的输出端相连，第二锁相环路的输出端与所述高稳石英晶体振荡器的输入端相连；

倍频功分电路，其输入端与所述高稳石英晶体振荡器的输出端相连；

电源模块，分别与第一锁相环路、第二锁相环路、铷原子钟、高稳石英晶体振荡器、倍频功分电路电性连接。

进一步地，第一锁相环路与第二锁相环路的结构相同。

更进一步地，所述第一锁相环路包括：

鉴相器，用于检测输入信号相位θ_i(t)和输出信号的相位θ_o(t)，并将其转换为电压控制信号u_d(t)，u_d(t)的表达式为：

u_d(t)＝u_i(t)-u_o(t)，其中：

u_i(t)为输入电压，u_o(t)为输出电压；

为鉴相器的增益，单位为V/rad；

低通滤波器，其输入端与所述鉴相器的输出端相连，用于滤除电压控制信号u_d(t)中的高频分量和噪声，滤波后剩下的差频分量作为压控振荡器的输入控制电压u_c(t)；

压控振荡器，其输入端与所述低通滤波器的输出端相连，受滤除后的电压控制信号u_d(t)控制作用，牵引压控振荡器的频率向输入信号的频率靠拢，最终使输出信号与输入信号频率相等。