PRS10 —低相位噪声Rb振荡器

紧凑的设计

PRS10是一款超低相位噪声，10 MHz dis约束的晶体振荡器。该设备满足各种通信，同步和仪表要求。10 MHz输出的相位噪声足够低，可以用作合成器的参考源。该设备的短期稳定性和低环境系数使其成为网络同步的理想组件。它的低老化率使其成为精确频率测量的时基。

PRS10可以为外部1 pps输入加上时间标记，分辨率为1 ns。这些值可以通过RS-232进行报告，也可以将其相位锁定到外部参考（例如GPS），时间常数为几个小时。此功能可以以非常低的成本提供Stratum 1性能。

PRS10在原子频率标准中建立了更高水平的特性和性能。它的设计提供了的相位噪声，的通用性，并且是所有可用integration频率标准的系统集成的途径。

所有商业rub频率标准都是通过使晶体振荡器在6.834,682,612 GHz的disc下发生超精细跃迁而实现的。当谐振单元中的vapor蒸气暴露于跃迁频率附近的微波功率下时，来自discharge放电灯通过谐振单元到达光电探测器的光量将下降约0.1％。通过检测光的倾角，同时将RF频率合成器（参考晶体）扫过跃迁频率，可以使晶体振荡器稳定到the跃迁。

RB灯和物理包装

PRS10使用时钟频率为10 MHz的微控制器来控制操作的各个方面，并允许通过RS-232接口进行诊断，测量和封闭箱校准。处理器扫描RF合成器，同步检测来自物理封装的光信号，并通过22位DAC和变容二极管将10 MHz晶体振荡器伺服到to过渡。

接通电源后，处理器会向变容二极管施加与上一个锁定值相对应的电压。禁用锁频伺服，直到从物理软件包中检测到有用的共振信号为止，从而在设备预热时平稳过渡到最终频率。在物理包装出现问题的情况下，设备将暂停频率伺服并将变容二极管电压保持在最后的锁定值。

frequency频率标准的制造商有时会使用晶体频率，该频率是超精细跃迁频率的精确约数，以简化RF频率合成器的设计。一些设计使用由晶体时钟控制的DDS合成器来生成10 MHz输出。通常，对晶体频率进行调制，以使合成器扫过过渡频率。晶体通常在基本模式下运行，并且温度不稳定。尽管此类方法的设计更简单，但它们的输出的相位噪声，短期稳定性和杂散含量会受到影响。

框图

与此相反，从PRS10输出的10MHz的直接从来自3次 谐波，应力补偿（SC切割）的晶体在其平台温度烤箱操作振荡器。具有晶体IF在22.482 MHz的双环RF合成器用于产生359.72 MHz，并通过步进恢复二极管产生6.834 GHz。此方法有几个优点：相位噪声非常低（<-130 dBc / Hz @ 10 Hz偏移），没有杂散分量，并且如果物理封装无法提供锁定信号，则输出将表现良好。（老化时间约为5×10 -10 /天 与传统的standard标准相比，PRS10的相位噪声图显示，与10 MHz的载波相比，在10 Hz偏移下，载波的相位噪声降低了42 dB。

从历看，frequency频率标准的寿命一直受到放电灯中rub消耗的支配。为避免过多的闪烁噪声，制造商将向球形放电灯中装入少于100 µg的of。PRS10使用的灯的侧臂装有1 mg rub。这种设计消除了作为故障机制的rub耗尽现象，并提供了更好的温度控制，而没有过多的闪烁噪声。

相位噪声

GPS追踪

PRS10的频率偏移和长期老化可通过将其锁相至具有更好长期稳定性的信号源（例如来自GPS定时接收器的1 pps）来消除。如Allan方差图所示，与PRS10的稳定性（约5×10 -12）相比 ，GPS的短期稳定性较差（约5,000 ×10 -12）。但是，在几个小时内，GPS更加稳定，因此可以通过将PRS10长时间锁定到GPS来提高稳定性。

PRS10可以对1 pps输入进行时间标记或锁相，并提供可转换的1 pps输出。输入可以带有1 ns分辨率的时间标记，并且可以通过RS-232接口读回结果。跟踪外部输入时，时间常数可以设置为5分钟至18小时。1 pps输出可以通过RS-232接口以1 ns的分辨率在0到999,999,999 ns的范围内移动。

艾伦方差

当施加外部1 pps信号时，PRS10将验证该输入的完整性，然后将其1 pps输出与外部输入对齐。处理器将通过在谐振单元内部进行小的磁场调节来控制the跃迁的频率，从而继续跟踪1 pps输出到1 pps输入的情况。

标准接口连接器

接口连接器和设备尺寸与Efratom的FRS型rub频率标准兼容。在其默认配置中，PRS10使用引脚＃4和＃7作为RS-232接口，以提供完整的系统诊断和控制集。内部硬件跳线允许将这些引脚配置为模拟输出，以监控灯的强度和变容二极管电压，从而与FRS兼容。