多通道雙混頻時差頻標測試系統(tǒng)

1、PAGE PAGE 3多通道雙混頻時差頻標測試系統(tǒng)一、概述（一）用途多通道雙混頻時差頻標測試系統(tǒng)是高精度時域參數(shù)測量儀器，主要用于測量、比對多個相同頻率的阿倫標準偏差、頻率偏差、相位差以及頻率值，廣泛應(yīng)用于時間頻率實驗室原子頻標的守時，各級計量部門的頻標計量，還可以應(yīng)用于無線電導(dǎo)航、航空、通信、天文、物理研究、計測等領(lǐng)域。（二）特點高穩(wěn)定頻率標準度時域頻率穩(wěn)定的測量方法一般有頻差倍增測頻法、頻差倍增測周法、差拍法、雙混頻時差法和比相法、比時法等。頻差倍增測頻法測量誤差較大，適用于短期穩(wěn)定度測量，參考頻率標準不需要調(diào)偏。頻差倍增測周法測量誤差較小，適用于短期穩(wěn)定度測量，參考頻率標準需要調(diào)偏。差拍

2、法測量誤差小，適用于短期穩(wěn)定度測量，參考頻率標準需要調(diào)偏。比相法、比時法測量誤差小，適用于長期穩(wěn)定度測量，參考頻率標準不需要調(diào)偏。雙混頻時差法測量誤差小，適用于短期和長期穩(wěn)定度測量，參考頻率標準不需要調(diào)偏。很容易實現(xiàn)阿倫方差測量所需無間隙連續(xù)采樣的頻率穩(wěn)定度測量，而且對時間間隔的測量不需要很高的精度。（三）產(chǎn)品國內(nèi)外現(xiàn)狀國內(nèi)對商品型DMTD測量系統(tǒng)的研制只有 HYPERLINK / 石家莊數(shù)英儀器一家單位。國際上生產(chǎn)商品型雙混頻時差（DMTD）測試設(shè)備的典型代表是美國Symmetricom和德國的Time Tech。Time Tech公司的8通道相位比較儀10037（包含4個標準插件和4個高精

3、度插件）。大部分產(chǎn)品主要依賴進口，其中多家單位使用的是Symmetricom和Time Tech的多通道測量系統(tǒng)。（四）技術(shù)發(fā)展趨勢測量本底噪聲小，頻點寬成為雙混頻時差法追求的目標；參考和被測頻率標準可以進行任意頻點測量比對；軟件無線電技術(shù)為雙混頻時差測量提供了新的發(fā)展平臺；雙混頻時差測量技術(shù)將會得到推廣應(yīng)用。二、基本工作原理雙混頻時差法內(nèi)設(shè)一個媒介振蕩器，分別和兩比對頻標的頻率進行混頻，產(chǎn)生兩個低頻信號，低頻信號的標稱頻率一般取1Hz、10Hz、100Hz或1kHz，由被測的頻率穩(wěn)定度最小取樣時間決定。最后測量兩個低頻信號的相位差（時差），通過相位差的變化量求出兩頻標的相對平均頻率偏差，并利

4、用軟件計算多種取樣時間的頻率穩(wěn)定度。雙混頻時差測量系統(tǒng)的原理框圖如下圖：被測頻標參考頻標低通濾波器低通濾波器過零檢波過零檢波相位差測量媒介頻標fxfbf0=fx+ffbfb+ffb+ffc通過雙重混頻，信號間的時差被倍增了f0倍，被測頻差由高頻不損失地保留在低頻信號中，因此測量的分辨率大大提高。作為中介源的輔助振蕩器的噪聲，由于兩通道的對稱性而大大抵消。這里f0 是兩比對信號的頻率標稱值，是差頻周期值。使用這種方法，對相對頻率起伏的計算公式如下：三、主要技術(shù)指標阿倫標準偏差頻率穩(wěn)定度在時域的數(shù)學(xué)表征，區(qū)別于統(tǒng)計學(xué)上的標準差。一般需要阿倫標準偏差隨時間的變化曲線，它揭示頻率源的早上類型，有助于改

5、善頻率穩(wěn)定度。采樣時間1s的阿倫標準偏差為110-12210-15。測量帶寬頻率穩(wěn)定度測量裝置的信號通帶寬度。帶寬越小，裝置引入的噪聲被抑制的越多，能減少測量不確定度；但過窄也會抑制被測信號的噪聲使測量結(jié)果不真實。一般規(guī)定測量帶寬大于采樣時間倒數(shù)的5倍。帶寬可以根據(jù)采樣時間選擇從1kHz到0.5Hz不等。采樣時間頻率穩(wěn)定度測量時對應(yīng)的平均時間。1ms-1年。采樣間隔可任意設(shè)置。四、選購注意事項價格選購雙混頻時差測試系統(tǒng)首先需要考慮產(chǎn)品價格范圍。雙混頻時差測試系統(tǒng)的價格取決于許多因素，包括測量頻率、測量通道數(shù)、測量功能等，一般情況下，相同指標的雙混頻時差測試系統(tǒng)，國產(chǎn)比進口產(chǎn)品價格便宜很多。比對不確定度對于雙混頻時差測試系統(tǒng)，阿倫標準方差是最重要的指標，描述儀器測量結(jié)果引入的誤差范圍，比對不確定度越高價格越高。測量頻率范圍一般測量范圍是1MHz30MHz，通過前置混頻器頻率范圍可以可擴展到