铷原子频标物理部分的小型化

本文报导了一种小型化的铷原子频标物理部分,它采用矩形H_(101)模谐振腔。文中叙述了这种物理部分的特点和性能,并给出了其主要结构参数和性能参数。     

铷原子频标中微波功率频移的实验研究

测量了铷原子频标中的微波功率频移，结果表明，微波功率频移主要来源于微波跃迁的二级微扰。提出并实现了抵消微波功率频移的方法。     

铷原子频标物理系统小型化设计

介绍了一种用于铷原子频标的小型化物理系统。该物理系统采用了开槽管式微波腔和分离滤光设计方案,体积为30 cm³。对该物理系统进行了初步测试,短期频率稳定度为3.8×10^-12/τ^1/2,表明该物理系统同时具备了小型化和高信噪比特点,可以应用于高性能小型化铷原子频标。     

铷原子频标中由于C场不均匀通过调相引起的频移

铷原子频标中,由于C场不均匀所导致的谱线中心偏移会引起输出频率移动,而调相电路调试不当也会引起频移,以前的文献往往把这两个因素视为互相独立的因素。本文将讨论C场不均匀引起谱线不对称、通过调相电路所反映出来的频移。     

一种小型化铷原子频标腔泡系统及其频移特性

介绍一种新的小型铷频标腔泡系统的结构特点和频移特性。研究了腔牵引效应、微波功率频移、光频移和缓冲气体温度系数对铷频标输出频率的影响。结果表明,上述因素影响都在可以接受的范围内。此腔泡系统体积小、信噪比高、参数优化方便。利用此腔泡系统可以制成小型化、高性能的铷原子频标。     

小型化铷原子频标数字锁频环路设计与实现

设计并实现了一种用于铷原子频标的小型化锁频环路。采用数字锁相倍频技术,实现了10MHz信号的45.5645833次倍频。再经过一级15次倍频后获得频率为6834.6875MHz的铷原子频标微波探寻信号。通过数字电路技术实现了455.645833MHz信号的小调频。测量并分析了455.645833MHz信号的相位噪声,结果表明电路系统对铷频标频率稳定度的贡献为3.2×10^-12τ^-1/2。测量了利用该电路得到的铷频标的短期频率稳定度,结果为5×10^-12τ^-1/2（1s≤τ≤100s）,明显高于一般商品小型化铷原子频标。     

原子频标数字伺服的实验研究

本文报告了在铯原子束频标的伺服系统中引入数字电路的实验研究。结果表明,用数字伺服代替模拟伺服,在现实条件下不仅是可行的,而且具有若干优点;此外,数字伺服还可在其它原子频标中应用。     

半导体激光抽运铷频标缓冲气体温度系数的测量方法

为了减小温度对铷频标的影响,通常把具有正、负温度系数的缓冲气体按一定的比例混合,使充入吸收泡的混合气体的温度系数为零。因此,精确测定各种缓冲气体的温度系数十分重要。但是,在铷频标中缓冲气体频移和光频移混在一起,光频移又与谱灯、滤光泡、吸收泡中缓冲气体的温度、气压密切相关,精确测定光频移是非常困难的,这就使精确测定缓冲气体的温度系数变得十分复杂。然而在半导体激光抽运铷频标中,由于半导体激光器是单模的,由它代替谱灯之后不再需要充有缓冲气体的滤光泡,能够比较精确地测定光频移,控制它的大小还可改变半导体激光器的功率和频率,因此,缓冲气体的频移测量就变得简单了。在本文中,我们提出了半导体激光抽运铷频标缓冲气体频移的测量方法,并对铷频标中常用的几种缓冲气体的温度系数进行了测试。     

铷原子频标老化的成因及消除

本文分析了使铷原子频标产生老化的各种因素，并采取了有效措施，长期稳定度测量的实验结果表明，这些措施已基本上消除了老化，从而使铷原子频标的性能有可能接近商品小铯钟的水平。     

滤光对被动式铷钟稳定性影响的研究

为了抑制被动式铷钟除抽运光外杂散光的干扰,降低光谱灯的光噪声对信噪比的影响,设计制作了带宽30 nm的带通滤光片.测试结果显示,铷钟的短期频率稳定度有了明显的提高.分析了千秒以上稳定度变差的原因并给出了进一步改进的措施.     

新型径向高功率毫米波慢波结构研究

本文研究一种用于W波段高功率微波源的新型径向波慢波结构腔。这种径向慢波结构腔在大的半径情况下,能够通过几十吉瓦功率的大电流,适合于吉瓦级的高功率微波源。它是对称结构,能够比较方便地采用二维半软件做电磁场和粒子模拟计算分析,将在高功率微波器件中得到广泛地应用。文中分析了慢波结构中的电磁场分布特点,在大尺寸情况近似下,得到了对称场分布的色散特性。并由数字计算实验方法验证了理论分析结果。     

镀膜组件对螺旋线慢波结构性能的影响

本文利用实验测试和软件仿真的方法,分析研究了镀膜组件的应用对慢波结构的散热性能和高频特性的影响.研究表明:在螺旋线外表面镀膜可以改善慢波结构的散热性能和高频损耗;金属化夹持杆实现焊接装配,可以有效地提高慢波结构的散热性能;在夹持杆的两侧镀膜可以显著地调节慢波结构的高频特性.     

基于WMQPSO算法的慢波结构优化设计

本文首次将带惯性权重的多目标量子粒子群(WMQPSO)算法应用到空间行波管慢波结构优化中。仅以提高电子效率为目标优化时,电子效率提高了6%,但非线性相移变大;以提高电子效率和减小非线性失真为目标时,电子效率提高了约3%,同时非线性相移降低了15°。实验结果表明,联合优化有效地改善了电子效率和非线性相位失真,优化结果显著。     

一种基于北斗卫星系统的铷钟驯服方法

本文通过对北斗系统接收机定时信号特征进行测量和研究、分析,对基于TDC技术的时间间隔测量电路进行了设计,采用滑动平均滤波方法对测量数据进行预处理,减小脉冲的抖动引起的测量误差,采用最小二乘法对滤波后的数据序列进行线性拟合,得到两个信号的相对频率偏差,经过PID控制、精密压控电路实现对铷钟的实时控制调整,达到驯服目的,提高本地铷钟的频率准确度和稳定度.     

等效电路法计算耦合腔慢波结构特性

耦合腔慢波结构的等效电路模型是实际情况的一种近似,冷测计算结果存在一定误差,特别是在整个冷测带宽内精度不能保持一致。为提高计算精度,通过对等效电路参数的分析,引入参数对间隙电容和耦合槽谐振频率计算公式进行了修正。利用修正的模型模拟了10 GHz~16 GHz的单槽和双槽耦合腔慢波结构,分析了修正参数对计算精度的影响,提出了不同修正方案来提高整个冷测带宽内计算精度,与电磁场数值计算结果最大相对误差为1.6%。计算结果表明修正参数可以将工程经验引入设计开发中,有效地提高等效电路模拟精度,对实际工程设计具有指导意义。     

Ka波段金属光子带隙慢波结构的特性分析

本文研究了由金属光子带隙结构以及金属膜片构建的Ka波段慢波结构的色散特性、工作模式的电场及耦合阻抗.结果表明,采用PBG缺陷结构的平均半径作为封闭边界代替PBG慢波结构的开放边界,从而由色散方程快速得到色散特性,数值计算的结果与模拟及实验结果基本一致;进一步研究表明,工作模式的电场以及耦合阻抗主要分布在慢波结构表面附近.     

采用光子晶体的行波管慢波结构高频特性研究

提出了一种采用光子晶体作为行波管慢波结构屏蔽筒的新方案,论证了方案的可行性,并进行了模式分析。在充分研究光子晶体禁带特性的基础上,计算了光子晶体慢波结构的色散特性和耦合阻抗,对计算结果的分析表明,光子晶体在行波管慢波结构中起到了定向选模的作用,为行波管实现高次模式工作奠定了基础。     

多注耦合腔慢波结构冷测特性研究

对多注耦合腔慢波结构的色散和耦合阻抗特性参数的计算分析方法进行了讨论,特别是边注耦合阻抗的模拟算法.利用准周期边界条件计算了Ku波段五注耦合腔慢波结构色散特性,直接通过定义式得到了-1次谐波纵向电场分布和5个电子注的耦合阻抗曲线.比较了垂直于电子注传播方向截面上x、y坐标轴上电场Ez的分布,以及各电子注耦合阻抗的差别与变化趋势,分析讨论了多注电子耦合阻抗的特点,对实际多注耦合腔行波管设计有一定指导意义.     

基于FPGA的北斗驯服铷原子频标装置的研制

为了提高铷原子钟频率的准确度和稳定度,设计了基于FPGA技术的多路输出北斗驯服铷原子频标装置。装置采用粗测和细测的时间间隔测量方法实现铷原子频率的驯服和时间跟踪与同步。采用模块化设计和编程,提高了装置的通用性和可移植性。以铯原子钟时间频率为参照,利用该装置对铷原子钟驯服前后的数据进行多次比对测试,结果表明其频率的相对准确度达到了1.5×10^-13,相对稳定度达到6.97×10^-13,与驯服之前相比,铷原子钟频率的准确度和稳定度均得到大幅提高和改善。