一种高性能宽带机械可调100—115GHz体效应管电调振荡器

本文介绍了一种高性能W波段高频端Gunn管固态振荡器的研制工作,该振荡器为基波和二次谐波频率设计了一个公共波导振荡腔,基波频率低于W波导截止频率,很易于活塞和变容管调谐.由于采取了改进措施,机械调节频宽达100—115GHz,带内功率输出均大于5mW,最大输出可达18.5mW,改变Gunn管偏压获得的线性电调范围大于250MHz.振荡器频率高,功率输出大,频谱纯,已应用于紫金山天文台大型毫米波望远镜2.6mm渡段的锁相本振系统.     

氢脉泽接收机的特点

众所周知,氢脉泽接收机是一个窄带锁相跟踪系统。其环路噪声带宽一般只有100Hz 左右。所以,氢钟的长稳主要取决于脉泽本身的稳定度,而短稳则取决于电子线路部分的噪声水平。电路噪声主要来自接收机(包括锁相晶振),频率综合器和电源系统。其中接收机的噪声占了更大的比重。本文仅从工程角度出发,从降低噪声以提高短稳着眼,讨论氢脉泽接收机的特点,总体考虑及某些部件选择的特殊性。     

基于ADF4360-7的宽频带频率合成器设计

介绍了一种采用锁相环技术(PLL)产生高稳定度正弦信号的宽频带频率合成器方案,在该系统中采用锁相环频率合成器芯片ADF4360-7设计锁相环电路.简要分析了该芯片的工作原理,并给出了频率合成器的电路参数.通过该系统实现的宽频带本振信号的输出频率范围达到500 MHz～1 GHz.     

小型氢原子钟监控系统的研制

该文介绍了目前上海天文台正在研制的小型氢原子钟的监控系统。它可监控氢钟的工作情况，实现氢钟的自动启闭、参数自动检测、自动报警，可控制综合器的频率变化、微波腔温度、氢离子流的大小。     

铯原子喷泉钟低噪声频率综合器的研制

铯原子喷泉钟是现今的时间频率的基准,其中的频率综合器性能直接影响喷泉钟的稳定度性能.介绍了铯原子喷泉钟的低噪声频率综合器的设计和实现.对该频率综合器的测试表明,输出的9.2 GHz频率信号的相位噪声为-82 dB[Rad2/Hz]@offset1 Hz,满足设计要求.     

FAST模型接收机中的本地振荡器

介绍了以国家半导体公司的LMX2306芯片为主要元件,构建的锁相环型振荡器.该设计具有电路简易,输出频率可由计算机实时控制,功耗小,输出稳定等优点.该振荡器用于FAST模型接收机,作为基带混频的本地振荡器.在观测实验中,证明该振荡器工作正常,性能稳定.     

激光天文动力学弱光锁相的研究

近年来激光物理与应用的进展促成了激光天文动力学空间任务概念的提出。在激光天文动力学任务概念研究方面，必须对由远程航天器上传回的激光进行讯号的测量与处理。激光经过长距离的传输后，功率大幅下降，因此在空间任务概念的考虑上，弱光锁相是计划中关键性的技术。由航天器射来的激光，经过望远镜聚光后与本地激光进行锁相，由本地激光承载及传达太空激光的相位信息。实验中，我们使用2支半导体激光泵浦非平均环形共振腔钇馏石激光（Diode laser pumped non-planar ring cavity Nd:YAG laser），分别代表远程的弱及光代表本地的强光，建立弱光锁相环路系统（weak-light phase-locked loop system)。以中性光强度滤光器（ND－filter;neutrel density filter)减弱光讯叫来仿真远程激光传来的弱光。在相位探测部分使用均衡探测法，消除激光强度噪声，以提高讯噪比。同时配合适当的环路滤波器，控制激光频率，提高锁相的能力。对2nW的弱光与2mW的强光可长时间锁相，其均方根相位误差为５７mrad。 200Pw的弱光与200μW的强光锁相时间可达2h以上，其相位误差为200mrad。20pW弱光与200μW的强光锁相时间亦可达2h以上，其相位误差为160mrad。最后，我们对2pW的弱光与200μW的强光锁相，锁相后的相位误差为290mrad，锁相时间可维持一分半钟。     

激光天文动力学弱光锁相的研究

近年来激光物理与应用的进展促成了激光天文动力学空间任务概念的提出。在激光天文动力学任务概念研究方面 ,必须对由远程航天器上传回的激光进行讯号的测量与处理。激光经过长距离的传输后 ,功率大幅下降 ,因此在空间任务概念的考虑上 ,弱光锁相是计划中关键性的技术。由航天器射来的激光 ,经过望远镜聚光后与本地激光进行锁相 ,由本地激光承载及传达太空激光的相位信息。实验中 ,我们使用 2支半导体激光泵浦非平面环形共振腔钇镏石激光 (Diodelaserpumpednon -planarringcavityNd :YAGlaser) ,分别代表远程的弱光及代表本地的强光 ,建立弱光锁相环路系统 (weak -lightphase -lockedloopsystem)。以中性光强度滤光器 (ND -filter;neutraldensityfilter)减弱光讯号来仿真远程激光传来的弱光。在相位探测部分使用均衡探测法 ,消除激光强度噪声 ,以提高讯噪比。同时配合适当的环路滤波器 ,控制激光频率 ,提高锁相的能力。对 2nW的弱光与 2mW的强光可长时间锁相 ,其均方根相位误差为 57mrad。 2 0 0pW的弱光与 2 0 0 μW的强光锁相时间可达 2h以上 ,其相位误差为 2 0 0mrad。 2 0pW的弱光与 2 0 0 μW的强光锁相时间亦可达 2h以上 ,其相位误差为 1 60mrad。最后 ,我们对 2pW的弱光与 2 0 0 μW的强光锁相 ,     

一种用于氢脉泽自支调谐的高稳锁相接收系统

本介绍了一种高稳定锁相接收系统，这种系统不仅整体合一、体积小、而且性能优良、可靠性高，为氢频标的工种化、商品化提供了条件。它可以提高氢脉泽频标的长期频率稳定度，对影响氢脉泽频标中短期频率稳定度的旧的电子系统也有所改善。章详细介绍该系统的工作原理、设计原则和各项技术指标，并对环路的性能进行了分析，最后给出了该系统的实测应用结果。     

北京天文台太阳微波干涉仪本振系统的对传法方案及实验结果

描述了一个用波导传输主控信号的微波“对传法”系统.它用来给λ=6cm及λ=3cm双波段太阳相关干涉仪提供锁相本振信号.干涉仪两端处的2610.OMHz及2632.5MHz主控信号用同一根BJ-32矩形波导相向传输至各天线处相乘,再用微波锁相环产生相位稳定一致的5225.8MHz及10451.7MHz的双本振信号.模拟实验表明,该系统可在几天的期间内保持相位稳定至λ=6cm、3°以内.可用于阵长达10~4λ微波干涉仪或综合孔径望远镜系统做为本振源.实验系统是北京天文台与浙江大学无线电电子工程学系合作研制的.     

一种铷原子频标射频倍频单元的实现

讨论了射频倍频单元对汽泡型铷原子频标频率稳定度的影响,介绍了一种我们新研制的用于小型汽泡型铷原子频标的数字锁相倍频电路。将该数字锁相倍频电路接入铷原子频标系统后,闭环测得该频标系统的稳定度为σy（r=1s）≤3×10^-11,达到商用小型铷原子频标性能指标,而该倍频电路板的面积仅为原倍频电路板面积的1／2,功耗仅为原倍频电路的1／3。     

电视行同步频率综合器的研制

叙述了最新研制的一种标准频率综合器。它通过直接接收中央电视台１、２或４套节目的全电视信号,利用行同步脉冲,便可输出人们常用的１０ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１ＭＨｚ、１００ＫＨｚ标准频率信号．经测试,秒级短稳１×１０－９;频率准确度估计可达１０－１２。该设备既能对无线电频率直接进行计量和校准,也可作为标准频率信号源使用。     

基于ADF4360-8的锁相环频率合成器的设计与实现

为满足工程需要,设计并实现了一种基于锁相环芯片ADF4360-8的低噪声高稳定度频率合成器.给出了该频率合成器的设计原理、硬件组成、软件设计及其实现方法与流程.重点介绍了一些主要芯片和关键电路.该锁相环频率合成器输出的100 MHz较高频周期信号的峰-峰值达到2.16V,能直接驱动TTL电路.测试结果表明该频率合成器输出的频率信号稳定,噪声低,幅度大.     

一种单站精确测量通信卫星本振频率的方法

星载振荡器频率的测量对利用通信卫星进行标准时间和频率传递有重要的意义,测量的难点是多普勒频移的处理。提出了一种只需要一个地面站而不需要定轨系统就可以精密测量卫星本振频率的方法。根据卫星两个下行信号的频差与多普勒频移的关系,可以计算得到卫星相对于主控站的径向速度。然后测量其中一个下行频率后,就能计算星载振荡器的频率值。实际测量结果表明,这种方法的测量精度优于2.4×10-10。     

超导稳频振荡器微波腔的优化设计

为应用于超导稳频振荡器,针对目前已有的超导微波腔进行了优化设计。综合考虑超导腔的表面电磁场、机械加工及表面处理等因素,决定采用圆柱形腔。所设计的圆柱形微波腔工作模式为TM010,直径为50 mm,高度为26.5 mm,频率为4.5 GHz。优化束管尺寸以减小对超导腔电磁场模式的影响,所设计的束管直径为10 mm,长度为50 mm。     

带有小数补偿的低频数控振荡器及其基于FPGA的实现

在分析数控振荡器（NCO）工作原理的基础上,以低频信号为例,研究了影响NCO性能的几个因素。结合杂散特性,着重讨论了频率控制字误差对输出频率带来的影响,提出在相位累加器中加入小数部分补偿,以使降低信号频率门限值和提高输出的准确性。最后采用FPGA（现场可编程门阵列）实现了带有小数补偿的NCO,在兼顾硬件资源的同时优化了系统性能,另外通过仿真验证了这种方法的可行性。     

彩色副载波—标准频率综合器

一、前言出于中央电视台发播的全电视信号中的副载波频率受铯原子钟的控制,副载波信号已经成为一种廉阶的频率源。因此,各种利用副载波信号的设备应运而生。由于副载波频率是个非整数——4.43361875MHz,一般不能直接利用。因此在所有利用副载波信号的设备中,都要将它变成可直接使用的频率。在有源电视同步实验中,我们在“钟控彩色电视同步机”中做过一种数字式综合器。它是将5MHz的际准频率变成4.43361875MHz的副载波频率。其     

分光仪PSP0的偏振器设计与实验

本文介绍人光仪ＰＳＰ０ 的偏振器设计和实验结果。偏振器设计为旋转半滤片加固定偏振片的系统,但在选用偏振器件方面提出了两种方案。对于低价设计的实验结果表明,偏振器可在４３０７８０ｎｍ 波长范围内工作,能够实现ＰＳＰ０ 在其最佳工作波长的偏振测量。     

乌鲁木齐25m射电望远镜的 单天线观测研究

自1993年乌鲁木齐天文站25m射电望远镜建成以来,除了不断完善VLBI观测系统外,还选择发展了具有科学价值的单天线天体物理观测课题。其中基于常温接收机的脉冲星脉冲到达时间观测系统已经于1999年5～6月间建成。该系统建立在25m射电天线的18cm波段上,消色散采用了2×128×2．5MHz多通道滤波器和数字化器,并由PC机完成数据采集。同时进行的脉冲星工作还有92cm及其它波段的脉冲轮廓监测,对0329+54的多波段观测得到了它的频谱。在25m天线的1．3cm波段上建立了基于声表面波频谱仪和频率综合器的分子谱线观测系统,对水脉泽的观测已经发现了十几个可能的水脉泽源,观测结果正在认证当中。     

基于砷化镓晶体管的1.35～2.0GHz低噪声放大器

低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA)是接收机系统的关键器件,其性能决定了接收机系统的噪声温度和对微弱射电信号的放大能力。采用Avago公司砷化镓(GaAs)工艺的pHEMT ATF-54134研制了一款可工作在1.35～2.0 GHz频率范围内的低噪声放大器。该放大器采用两级拓扑结构,单电源自偏置供电,典型增益28 dB,典型噪声温度35 K,输入回波损耗优于-10 dB,输出回波损耗优于-15 dB,输入1 dB压缩点为-13 dBm。该放大器除了可用于对中性氢、脉冲星和羟基进行观测的射电望远镜接收机以外,还可用于电波环境监测系统。