利用GPS信号进行最佳时间和频率的传输

一、引言 GPS卫星系统的实现使原子钟的信号能到达任何一个拥有接收机的用户。原子钟和用户网两者的确切表征对获取最佳的时间和频率信息是重要的。本文将叙述从GPS的一套数据中获取最佳的时间和频率信息的方法和某些接近最佳且简单的数据处理技术。考虑三种简单的情况:情况A为“共视法”(Common-View approach);情况B为直接观测单个卫星,采样时间为几秒到几小时;情况C为观测单个卫星,每天几分钟,     

轻便型氢脉泽研制计划的试验结果

在美国空军支持下西格玛-托标准公司承担的定名为“轻便型氢脉泽的研究和发展计划”已经完成。从小型腔脉泽的新概念开始,通过对试验电路板脉泽的测试,该项工作已经从试验性泡和腔的最佳选择进展到对称之为“小型氢脉泽”第一台工作样机的设计、制造和测试。为了达到计划的目的,在过去的实践基础上提出一些新的试制和改进的要求。这些要求是:改进氢源,改善射束光学设备,新的选态器、新的腔频控制技术和Q的提高以及更小型的高效电子系统。本文介绍“小型氢脉泽”最近的试验结果,同时也将讨论氢脉泽进一步小型化和在改善大泡氢脉泽方面改进加工工艺的意义。     

国内和国际时间、频率的比对

利用卫星进行时间、频率比对的技术已为测量远地时钟之间的时间差及频率差提供了条件并大大地提高了测量精度。本文将对各种远地时钟比对技术做一扼要回顾,而重点放在全球定位系统(GPS)上。 GPS系统的问世首先为低成本、高精度、自动化地进行国际时间、频率的比对创造了条件。已经证明,当已知卫星星历表在几米之内时,这折算成地球表面上的两个远地时钟在同时接收GPS信号的时差仅为几个毫微秒。两个远地时钟的时差是简单地通过两地读数相减得到的,而每一地的读数则从共视测量值中减去一个差动延迟常数而得到。延迟常数可通过一开始的计算或测量获得。利用这种同时观测技术也可将其他共模误差如GPS时钟误差、电离层误差等消除或减少。由于GPS卫星轨道的黄道(ecliptic)的倾角很高,因此基本上可以做到所有北半球各观测点之间具有共视能力,而南半球的主要观测点则与北部的关键定时中心之间具有共视能力。本文也将对其他技术如“双向”卫星技术、LASSO、STIFT、GOES气象卫星系统及其有关技术等做一回顾和讨论。上述技术的现状将在对它们的用途和特点的叙述时一并讨论。有关将来的发展计划也将论及。     

加拿大国家研究院(NRC)的时间传递工作

加拿大的CHU分别以3.330兆赫(3千瓦)、7.335兆赫(10千瓦)和14.670兆赫(3千瓦)的频率连续进行广播。每分钟用法语和英语报时,而它的第31个至第39个秒脉冲用频移键控(FSK)时间码发播。加拿大广播公司每天在历书时中午12点用它们的法语线路,而在每天历书时下午1点用它们的英语线路向全加拿大广播NRC的时间信号。在直接远距离拔号(DDD)的电话线路上,可以用法语和英语询问通话时钟(Talking Clocks)。在具有三重冗余码(triply redundant Code)发生器和逻辑电路的DDD电话线路上也可以使用FSK码,以保证不出错码。已研制出一种原型遥控钟,它能测量并校正由于遥远位置产生的延迟,甚至通过卫星也能保证毫秒的精度。利用“交响乐”卫星进行的双路卫星时间传递实验,在与法国实验了四年,与德国实验了两年之后,于1983年7月1日结束。在NRC时间实验室附近建设了两座带有3米天线、功率为1瓦的卫星地面站。采用低功率连续波音调,通过加拿大Anik通讯卫星用6/4GHz的商用频段进行的双向传输实验,取得了亚毫微秒的精度。正在计划进行伪随机噪声码(Prn Code)的传输实验。     

国家标准局新的时间、频率服务

一、引言 1983年国家标准局(NBS)建立了两项新的时间和频率服务。这两项服务的建立使得用户能比以前更精确地、更不费力地得到溯源于NBS的时间和频率。这些新的服务可以为那些要求时间传递精度在3毫微秒到1微秒范围内的或要求频率校准性能在10~(-11)到10~(-14)范围内的用户服务。然而,有许多不需要这么高精度的应用,用户也能从这些服务得到好处,这是因为其自动化程度高,使用简单、并有NBS的帮助。     

石英晶体振子的频率与加速度特性的测量技术

本文介绍一种能够快速测量在随机振动下晶体振子的加速度灵敏度的测量仪器。这种测量仪器比用HP台式计算机构成的频谱分析仪来计算加速度灵敏度与加速度频率的关系并记录下结果要快一些。这种测量仪器能够测出使用仪器的噪声水底,而这种使用仪器能够在频率为500～15000Hz、加速度为10~(-4)g~2/Hz到10~(-3)g~2/Hz时,对低于10~(-10)/g的VHF晶体振子的加速度灵敏度进行测量。本文将讨论用频谱分析仪测量电压和所要求的加速度灵敏度之间的关系,还给出了AC、FC、IT和SC切晶体的加速度灵敏度的计算机取样曲线,用以说明谐振频率与安装系统的关系。     

晶体谐振器—振荡器测试设备及测试结果

一、引言美国陆军电子技术及器件实验室(ETDL)的频率控制与计时分部的主要任务是要提高晶体谐振器与振荡器工艺水平,以满足军队用户的要求。第二个任务是向计划管理人员、系统设计人员提供谘询并维持晶体谐振器与振荡器的军用技术指标(也就是MIL-C-3098和MIL-0-55310)。这些任务要求对晶体谐振器和振荡器的工艺水平有详细而实际的了解。本文的目的是概述本实验室的技术力量,介绍一些研究结果,并在需要时向国防部所属用户提供晶体振荡器的测试、选择、技术指标和研制方面的帮助。     

用于静压测量的超声波方法

本文研究了一种使用外接测量仪器来测量流体压力的方法,找到了在容器的部分内壁中传播的声脉冲幅值与流体压力之间,为1到650bar 范围的线性关系,并给出了这一函数关系的简单解释。     

新的国际伏特和欧姆标准

本文评论新的国际上一致同意的以约瑟夫逊效应和量子霍尔效应为基确的伏特和欧姆基准,这两项基准于1990年1月1日在全世界开始生效。本文还评论各个国家标准实验室报道的以新标准进行校准所使用的方法。     

在电解高纯石英谐振器中辐照引起的频率和电阻的变化

本文描述了由电解高纯石英制造的高精密5兆赫AT切石英谐振器中辐照引起的频率和电阻的变化。文中介绍了辐照测量方法、瞬态和稳态数据,以及热模拟结果。依嗦尔研究成果中的光学级和超Q石英可以像生长的晶体一样足够纯,得出的结论是:1)没有观察到通常与频率时间相关的t~(-1/2)恢复特性;2)如果未经电解,杂质含量仍然很高,足以在离子辐照脉冲后的一个短时间内使品质因数明显下降;3)由于电解能够进一步降低辐照响应,所以,杂质的影响不再很明显;4)电解石英的瞬时辐照响应实际上主要是热造成的。