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授時服務器內部高穩晶體振蕩器日老化率的闡述

時間:2020-05-07發布者:泰福特瀏覽次數:343次

晶體振蕩器日老化率表征的前提:

   在我國的授時服務器高穩定度晶體振蕩器檢定規程和原子頻標主要技術指標的一般規定中,都規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熱后,老化效應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的漂移率;并且在短時間內,基本上呈現線性變化規律。

   授時服務器原子頻標基本符合上述條件,大多數晶體振蕩器在一定時間預熱后也有一定的規律,經足夠時間預熱后,在不太長的時間內,老化漂移大多可近似為線性。

老化率基本公式的推導:

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


   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定度,它是由振蕩器中的調頻閃變噪聲引起的,調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;這就是在高穩定度品體振蕩器檢定規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,授時服務器晶體振蕩器往往是對數老化規律或倒數老化規律,因此從理論上講,每天測量的點數越多越好;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,每天測量的次數達到標準就可以了,授時服務器原子頻標的日漂移率遠遠小于晶體振蕩器,因此一般按月漂移率給出,由于漂移率呈線性規律,因此月漂移率可以用日漂移率來推算。

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