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授時服務(wù)器內(nèi)部高穩(wěn)晶體振蕩器日老化率的闡述

發(fā)布時間:2022-04-14 15:34:49

晶體振蕩器日老化率表征的前提:

  在我國的授時服務(wù)器高穩(wěn)定度晶體振蕩器檢定規(guī)程和原子頻標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)的一般規(guī)定中,都規(guī)定日老化率和月漂移率用最小二乘法計算。老化率表征和測量要求在足夠的時間預(yù)熱后,老化效應(yīng)的頻率漂移是單方向變化的。也就是一個頻率源或者具有正的漂移率或者具有負(fù)的漂移率;并且在短時間內(nèi),基本上呈現(xiàn)線性變化規(guī)律。

  授時服務(wù)器原子頻標(biāo)基本符合上述條件,大多數(shù)晶體振蕩器在一定時間預(yù)熱后也有一定的規(guī)律,經(jīng)足夠時間預(yù)熱后,在不太長的時間內(nèi),老化漂移大多可近似為線性。

老化率基本公式的推導(dǎo):

  在上述前提下,頻率源經(jīng)足夠時間預(yù)熱后,頻率隨時間的漂移率可以用直線方程來表達(dá):

漂移率直線方程式

  從圖5一1中可以看出,頻率值隨時間變化曲線包含兩個部分:一部分如直線1所示,

  為單方向的線性漂移;另一部分是相對于線性漂移直線的頻率起伏,如曲線2所示.這種起伏反映的是頻率穩(wěn)定度,它是由振蕩器中的調(diào)頻閃變噪聲引起的,調(diào)頻閃變噪聲可以影響取樣時間極長的范疇,如日、月等。

  老化率的頻率漂移直線的斜率可以用最小二乘法來求得。最小二乘法就是最小平方法,它使得實測頻率值到此直線之間的距離的平方之和為最小值;這就是在高穩(wěn)定度品體振蕩器檢定規(guī)程中給出的基本公式。

  由于頻率值隨時間的變化并不僅僅是線性的,授時服務(wù)器晶體振蕩器往往是對數(shù)老化規(guī)律或倒數(shù)老化規(guī)律,因此從理論上講,每天測量的點數(shù)越多越好;但是從實際測量和計算的方便程度來講,又希望取得越少越好,通過大量的實驗表明,每天測量的次數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)就可以了,授時服務(wù)器原子頻標(biāo)的日漂移率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于晶體振蕩器,因此一般按月漂移率給出,由于漂移率呈線性規(guī)律,因此月漂移率可以用日漂移率來推算。


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