JJF 2103-2024 原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求

學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載JJF21032024原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求sMetrologyRequiementforAtomicTimeScaleStandardss-

--

-2024-

--

-國(guó)

家

市

場(chǎng)

監(jiān)

督

管

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總

局 發(fā)

布ｗｗ學(xué)兔兔ｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載JJF2103—2024ｗｗ學(xué)兔兔ｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求sMetrologyRequiementforsAtomicTimeScaleStandards

JJF21032024歸

口

單

位:全國(guó)時(shí)間頻率計(jì)量技術(shù)委員會(huì)起

草

單

位:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院中國(guó)航天科工集團(tuán)二院二〇三所本規(guī)范委托全國(guó)時(shí)間頻率計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載JJF2103—2024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載本規(guī)范起草人:王玉琢

(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)張愛(ài)敏

(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)董 蓮

(上海計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院)楊 軍

(中國(guó)航天科工集團(tuán)二院二〇三所)學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載JJF2103—2024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載目 錄引言

………………………

(Ⅱ)1

范圍……………………

(1)2

引用文件………………

(1)3

概述……………………

(1)4

技術(shù)要求………………

(2)4.1

環(huán)境條件……………

(2)4.2

原子鐘

(組)………………………

(2)4.3

相位微躍器…………

(2)4.4

內(nèi)部測(cè)量系統(tǒng)………………………

(2)4.5

溯源比對(duì)系統(tǒng)………………………

(2)4.6

時(shí)標(biāo)控制系統(tǒng)………………………

(3)4.7

輸出信號(hào)……………

(3)4.8

計(jì)量特性……………

(3)5

校準(zhǔn)方法………………

(3)6

校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………

(4)7

復(fù)校時(shí)間間隔…………

(5)Ⅰ學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載JJF2103—2024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載引 言本規(guī)范參照J(rèn)JF1071—2010

《國(guó)

家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》、JJG2007—2015

《時(shí)間頻率計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表》

編寫(xiě)。本規(guī)范介紹了原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的組成和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間產(chǎn)生原理,規(guī)定了其技術(shù)性能和校準(zhǔn)方法。本規(guī)范為首次發(fā)布。Ⅱ兔兔ｗｗｗ學(xué)．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載JJF2103—2024兔兔ｗｗｗ學(xué)．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求1

范圍本規(guī)范適用于法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的建立及溯源參考。2

引用文件本規(guī)范引用了以下文件:JJF1206—2018

時(shí)間與頻率標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本

(包括所有的修改單)

適用于本規(guī)范。3

概述原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)守時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生并保持標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和頻率的裝置,守時(shí)系統(tǒng)通常由原子鐘

(組)、相位微躍器、內(nèi)部測(cè)量系統(tǒng)、時(shí)標(biāo)控制系統(tǒng)、溯源比對(duì)系統(tǒng)等部分組成,如圖1所示。圖1

守時(shí)系統(tǒng)的原理示意圖選擇一臺(tái)原子鐘作為主鐘,將其輸出接入相位微躍器;時(shí)標(biāo)控制系統(tǒng)依據(jù)原子鐘(組)

的內(nèi)部測(cè)量系統(tǒng)和溯源比對(duì)系

統(tǒng)

的

測(cè)

量

結(jié)

果

駕

馭

相

位

微

躍

器,

使

其

輸

出

的

標(biāo)

準(zhǔn)

時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)頻率與原子時(shí)標(biāo)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)

UTC

(NIM)

保持在一定范圍內(nèi)。原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),主要用于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)頻率的保持及量值傳遞。1f(f)(dBc/Hz)(載波頻率f0=5MHz)(f)(dBc/Hz)(載波頻率f0=10MHz)(f)(dBc/Hz)(載波頻率f0=100MHz)1Hz≤-100≤-95≤-7510Hz≤-120≤-115≤-85100Hz≤-140≤-135≤-1151kHz≤-150≤-145≤-12510kHz≤-155≤-140≤-130τΔf=0-12Δf=1×101s-13≤5×10-13≤5×1010s-14≤5×10-14≤5×10100s-15≤5×10-14≤5×10．ｃｏｍ標(biāo)ｚｆｗｗ．ｂ學(xué)兔兔ｗｘｗ準(zhǔn)下載JJF2103—2024．ｃｏｍ標(biāo)ｚｆｗｗ．ｂ學(xué)兔兔ｗｘｗ準(zhǔn)下載4

技術(shù)要求4.1

環(huán)境條件環(huán)境溫度:在20℃~25℃范圍內(nèi)任選一值,溫度最大允許變化±1℃;相對(duì)濕度:≤80%;2 5供電電源:(20±11)V,(0±1)Hz,2 54.2

原子鐘

(組)由1臺(tái)或多臺(tái)原子鐘組成。4.3

相位微躍器具備對(duì)輸入頻率信號(hào)的鎖定能力,在一定范圍內(nèi)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整并輸出時(shí)間頻率信f號(hào)。一般而言,附加相位噪聲見(jiàn)表1,其中

f

表

示

傅

里

葉

分

析

頻

率,

(

)表

示

單

邊

帶f相位噪聲;附加頻率穩(wěn)定度見(jiàn)表2,其中τ表示取樣時(shí)間,Δf

表示頻率調(diào)整量。表1

附加相位噪聲表2

附加頻率穩(wěn)定度4.4

內(nèi)部測(cè)量系統(tǒng)( 5具備秒脈沖

1PPS)

或者頻率

(

MHz/10MHz)信

號(hào)

相

位

差

測(cè)

量

表1

附加相位噪聲表2

附加頻率穩(wěn)定度4.4

內(nèi)部測(cè)量系統(tǒng)( 5用時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器或比相儀。kk時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器:分辨力優(yōu)于50ps,測(cè)量引入的不確定度優(yōu)于1ns(=2)。kk比相儀:分辨力優(yōu)于1×10-14,測(cè)量引入的不確定度優(yōu)于1×10-12/s(=2)。4.5

溯源比對(duì)系統(tǒng)lilii至少具

備

GNSS時(shí)

間

頻

率

傳

遞

(GlobalNavigatonSatelteSystem

TimeandFre-liliiquencyTransfer)、衛(wèi)星雙向時(shí)間頻率傳遞

(Two

WaySatelteTimeandFrequencyTransfer)、光纖時(shí)間頻率傳遞

(OptcalFiberTimeandFrequencyTransfer)

中的一種2τσx

(τ)1d≤5ns5d≤10nsτσy

(τ)1d-13≤1×105d-14≤5×10．ｃｘｗｚｆｗｗ．ｂ兔ｗ學(xué)兔ｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載JJF2103—2024．ｃｘｗｚｆｗｗ．ｂ兔ｗ學(xué)兔ｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載k比對(duì)手段,其中鏈路不確定度優(yōu)于20ns

(=2)。k4.6

時(shí)標(biāo)控制系統(tǒng)具備內(nèi)部測(cè)量數(shù)據(jù)與溯源比對(duì)數(shù)據(jù)的綜合處理和決策能力,通過(guò)駕馭相位微躍器調(diào)整時(shí)標(biāo)輸出的1PPS、5MHz/10MHz/100MHz信號(hào)。一般采用頻率駕馭,校正系統(tǒng)的輸出。4.7

輸出信號(hào)1具備秒脈沖

(PPS)

輸出。1具備5MHz/10MHz/100MHz頻率輸出。4.8

計(jì)量特性4.8.1

時(shí)間偏差|相對(duì)

UTC

(NIM)

的時(shí)間偏差|<100ns。4.8.2

頻率偏差1|相對(duì)

UTC

(NIM)

的頻率偏差

(

天平均)|<2×10-13。14.8.3

時(shí)間穩(wěn)定度τ時(shí)間穩(wěn)定度見(jiàn)

表3,

其中τ

表示取樣時(shí)間,σx()表示時(shí)間穩(wěn)定度,計(jì)算方法見(jiàn)τJJF1206—2018。表3

時(shí)間穩(wěn)定度4.8.4

頻率穩(wěn)定度τ頻率穩(wěn)定

度見(jiàn)表4,其中τ

表示取樣時(shí)間,σy()(阿侖標(biāo)準(zhǔn)偏差

)表示表3

時(shí)間穩(wěn)定度4.8.4

頻率穩(wěn)定度τ定度。表4

頻率穩(wěn)定度表4

頻率穩(wěn)定度選擇

GNSS時(shí)間頻率傳

遞、

衛(wèi)星雙向時(shí)間頻率傳遞和光纖時(shí)間頻率傳遞三者中的任一方法,將待校準(zhǔn)的原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)直接或間接溯源至原子時(shí)標(biāo)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)

UTC(NIM)。3學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載JJF2103—2024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載圖2

原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)過(guò)程如圖2所示,在待校準(zhǔn)端和參考端定期分別輸出一個(gè)比對(duì)文件,通過(guò)匯集比對(duì)文件,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后得到時(shí)間偏差、頻率偏差、時(shí)間穩(wěn)定度、頻率穩(wěn)定度的校準(zhǔn)結(jié)果,其中,時(shí)間穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度計(jì)算中測(cè)量數(shù)據(jù)量不小于15組。上述所有技術(shù)指標(biāo)均采用遠(yuǎn)程校準(zhǔn),涉及的校準(zhǔn)條件、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)處理以及不確定度評(píng)估方法見(jiàn)JJF1206—2018。6

校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)原子時(shí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)后,出具校準(zhǔn)證書(shū),校準(zhǔn)證書(shū)至少應(yīng)包含以下信息:a)

標(biāo)題:“校準(zhǔn)證書(shū)”;b)

實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)

進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)

(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)

證書(shū)的唯一性標(biāo)識(shí)

(如編號(hào)),每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí);e)

客戶的名稱和地址;f)

被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);g)

進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)

結(jié)

果

的

有

效

性

和

應(yīng)

用

有

關(guān)

時(shí),

應(yīng)

說(shuō)

明

被

校

對(duì)

象

的接收日期;h)

如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明;i)

校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);j)

本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明;k)