頻標(biāo)比對(duì)測量系統(tǒng)的精準(zhǔn)應(yīng)用
一個(gè)優(yōu)秀的時(shí)間頻率測量系統(tǒng)在使用中應(yīng)具備高分辨率和準(zhǔn)確度等級(jí)高的頻率標(biāo)準(zhǔn)參考,以保證測量儀器的精準(zhǔn)度。通過頻差倍增法進(jìn)行頻標(biāo)參數(shù)測試,可以達(dá)到高精度、低誤差的測量要求。為保證測試數(shù)據(jù)可靠性,參考頻標(biāo)的
一個(gè)優(yōu)秀的時(shí)間頻率測量系統(tǒng)在使用中應(yīng)具備高分辨率和準(zhǔn)確度等級(jí)高的頻率標(biāo)準(zhǔn)參考,以保證測量儀器的精準(zhǔn)度。通過頻差倍增法進(jìn)行頻標(biāo)參數(shù)測試,可以達(dá)到高精度、低誤差的測量要求。為保證測試數(shù)據(jù)可靠性,參考頻標(biāo)的指標(biāo)應(yīng)優(yōu)于被測頻標(biāo)一個(gè)數(shù)量級(jí)。在頻率穩(wěn)定度、老化率、復(fù)現(xiàn)性、日波動(dòng)、開機(jī)特性、準(zhǔn)確度、溫度特性、負(fù)載特性、電壓特性等方面的變化程度,都是相對(duì)頻差的體現(xiàn),并具有各自的定義及相應(yīng)的測量方法。
頻標(biāo)比對(duì)器的基本特性測定與分析
使用頻標(biāo)比對(duì)器測定頻標(biāo)源的基本特性,最終是為了測定一段時(shí)間內(nèi)平均頻率的相對(duì)頻差。廣義的頻率穩(wěn)定度在時(shí)域被劃分為長穩(wěn)和短穩(wěn)兩種情況。長穩(wěn)主要受晶體諧振器內(nèi)部應(yīng)力緩慢變化的系統(tǒng)漂移(老化率)影響,而短穩(wěn)則受環(huán)境因素以及頻標(biāo)自身電路噪聲等影響,表現(xiàn)為頻率的隨機(jī)小穩(wěn)定性。從測試時(shí)間和抽樣時(shí)間的角度出發(fā),特別是從隨機(jī)特性的視角來看,均方根值和日頻率波動(dòng)類似于短期穩(wěn)定度。準(zhǔn)確度高的頻標(biāo)具有較小的老化率影響,頻率穩(wěn)定度則反映了噪聲引起的隨機(jī)變化。
頻率穩(wěn)定度分析與誤差分析的異同點(diǎn)
頻率穩(wěn)定度分析與常規(guī)的誤差分析有著不同的側(cè)重點(diǎn)。誤差分析主要針對(duì)測試數(shù)據(jù)的誤差來源進(jìn)行研究,而穩(wěn)定度分析則排除測試誤差,專注于被測頻率本身的數(shù)據(jù)分布。它們共同之處在于將測試數(shù)據(jù)視為隨機(jī)變量,并排除了系統(tǒng)變化因素的影響。SYN5609A型頻標(biāo)比對(duì)測量系統(tǒng)采用雙混頻時(shí)差測量技術(shù),配備7寸觸摸屏設(shè)計(jì),能夠準(zhǔn)確測量開機(jī)特性、日頻率波動(dòng)、日頻率老化率、長短期頻率穩(wěn)定度等參數(shù),同時(shí)提供多項(xiàng)統(tǒng)計(jì)功能,符合國家檢定規(guī)程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
測量系統(tǒng)的操作和功能介紹
該測量系統(tǒng)配備上位機(jī)管理軟件,支持遠(yuǎn)程讀取測量數(shù)據(jù)和導(dǎo)出結(jié)果文件,并可與SYN5121型程控切換開關(guān)配合,同時(shí)測量20路頻標(biāo)信號(hào)。啟動(dòng)儀器后,觀察前面板觸摸屏顯示是否正常,初始化后進(jìn)入測試功能選擇界面。界面包括“通用測量”、“自動(dòng)測量”和“系統(tǒng)設(shè)置”三個(gè)選項(xiàng)。通過觸摸屏進(jìn)行頻標(biāo)選擇、閘門設(shè)置以及操作指引。輸入頻率信號(hào)后,點(diǎn)擊啟動(dòng)即可開始測試,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)展示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),包括實(shí)時(shí)頻率、平均值、最大值、最小值等信息。
自動(dòng)測量和頻標(biāo)同步跟蹤的應(yīng)用
自動(dòng)測量適用于多通道批量測量,需要與SYN5121型程控切換開關(guān)設(shè)備配合完成通道切換分時(shí)測量。通過數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)實(shí)現(xiàn)石英頻標(biāo)與銫原子頻標(biāo)的同步跟蹤,使得石英頻率源具有低相噪、高穩(wěn)定度的頻率輸出,并融合銫原子頻標(biāo)的高準(zhǔn)確度和長穩(wěn)特性。設(shè)計(jì)低相噪頻率分配器模塊,實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)統(tǒng)頻標(biāo)的多路測量,提升計(jì)量保障效率。經(jīng)過驗(yàn)證,頻標(biāo)計(jì)量校準(zhǔn)系統(tǒng)能夠有效支持時(shí)統(tǒng)頻標(biāo)的實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場計(jì)量保障工作,增強(qiáng)設(shè)備性能驗(yàn)證與測試能力。