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。     

被动型氢原子频标

1976年,NBS 提出了采用射频检测的被动型氢原子频标的设计,经过几年的研制实践证明,这种有腔频伺服的被动型氢原子频标具有优良的长期频率稳定度性能,由于被动型氢原子频标无需满足振荡条件,腔的 Q 值可以选得较低,可以做成介质腔或其它结构形式的腔,缩小腔的体积,易实现氢原子频标的小型化。NBS 的小型化氢原子频标亦已制成,用陶瓷作腔介质,腔直经为14.6cm,高为13.7cm,腔的无载 Q 为600,激射器容积仅为20升。此小型化氢原子频标稳定度为5×10~(-15)/7天,漂移为1.2±5×10~(-18)/天,守时能力为5±3ns/7天。     

应用于被动氢钟的简单滤波器实现

在被动型氢原子钟数字伺服电路中,使用FPGA对误差信号进行数字信号处理。设计了一种简单的低通滤波器,与传统的FIR滤波器相比,节省了FPGA的使用资源,并且性能优于传统滤波器,能够很好地应用于被动型氢钟。     

数字调频和数字伺服在被动型氢原子钟上的应用

简单介绍了被动型氢原子钟的组成及原理,阐述了基于数字调频和数字伺服的电子电路在被动型氢原子钟上的应用(目的是改善钟性能),并给出了设计的最终测试结果及其分析,数据表明该系统的稳定度比原有系统有很大提高。为了进一步改善钟性能,又对伺服系统提出了以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为主体的新的方案。     

SOHM-4与MHM-2010氢原子频标的特点比较

基于对已投入国家授时中心守时运转的SOHM-4型与MHM-2010型氢原子频标的长期关注,对这两种氢原子频标的性能作了较详细的比较和分析。讨论了它们共同的优点、各自的特长和不足之处,还给出了稳定度的测试结果。     

铯原子喷泉频标的相对论频移

详细分析了铯原子喷泉频标的相对论频移机制,其中包括频标内部的二级多普勒频移和重力频移,以及与频标位置有关的重力领移。导出了频移的计算公式,估算了频移的大小并讨论了它们对铯原子喷泉频标准确度的影响。     

基于CPLD的数字移相分频钟

设计了一种数字移相分频钟 ,其中利用了先进的复杂可编程逻辑器件(CPLD -ComplexProgrammableLogicDevice)技术 ,将硬件电路模块化 ,把各功能模块集成在一个芯片中。与以往用分立元件设计硬件电路相比 ,具有电路简单 ,可靠性高 ,便于调试的特点     

地面稳相频标传输系统设计和测试

设计了一款1.5 GHz的稳相频标传输装置,具有实时和事后补偿能力,并且兼容了同轴电缆和光纤两种传输介质.对装置的稳相原理和性能进行了分析和评估,然后对同轴电缆稳相系统的性能进行了测试.结果表明,基于目前的测试环境,与未稳相时相比,实时补偿模式可以改善相位变化112倍以上,积分时间长于7 s时,频率稳定度明显提升,长于60s的频率稳定度有1个数量级的改善;事后补偿模式可以改善40倍相位波动,积分时间长于2.5 s频率稳定度明显提升,长于40 s的频率稳定度有1个数量级的改善.对于更长时间积分的频率稳定度,实时和事后补偿模式均可以改善1.5个数量级以上,装置能有效抑制因传输介质的温度系数等因素导致的缓慢伸缩效应.     

一种超小型汽泡铷原子频标

为满足对小型化铷原子频标的需求,设计了一种超小型汽泡铷原子频率标准。介绍了该超小型汽泡铷原子频标的设计。通过全新设计的小型光谱灯和集成腔泡系统,配合优化设计的电路部分,成功地将整机体积减小至140 cm3,重量仅为250 g,稳态功耗7 W。测试结果表明其短期稳定度优于1.5×10-11/τ(1 s≤τ≤100 s)。     

激光参量对CPT铷原子钟稳定度影响的数值分析

为具体分析激光参量对相干布居囚禁(CPT)原子钟的稳定度性能的影响,在(-型三能级原子系统模型的基础上,采用半经典密度矩阵方法,数值模拟计算了不同激光参量对CPT铷原子钟共振谱线信号的影响,并给出了比较分析.结果显示:两束激光强度的不对称对CPT钟信号强度的影响很大,而激光频率失谐对CPT钟信号影响较小;此外,当激光强度不对称与频率失谐同时存在时,荧光信号谱出现不对称,微波辐射信号发生频移.     

锁相环频率合成器中的关键指标和一种优化方法

论述了锁相环频率合成器中的几个重要的性能指标:相位噪声,参考杂散和锁定时间,并给出了几条常用的设计准则。最后采用一种优化结构来改进频率合成器的性能,仿真结果证实了这种优化是可行的。     

一种基于相位的相对延迟变化测量方法

详细地介绍了VLBI系统的地面单元中电缆延迟变化的测量方法，这种基于相位的测量方法，为相关领域的高精度延迟测量提供了借鉴。概要介绍了地面单元中电缆测量、反射调制以及相位比较器的工作原理，对各个环节作了数学上的推导分析。给出了一个电缆相对延迟值随温度变化的测试样本。     

On the definition of asteroid magnitudes

The problem of a sharp definition of two photometric parameters for asteroids in the presence of empirical phase functions is discussed. In a rational magnitude system advantage should be taken of the nearly linear phase curve.     

一种小型频标分配放大器

为了满足现有时频系统对分配放大器的要求,设计了一种小型频标分配放大器。该小型放大器带宽范围1MHz～100MHz,有1个输入,4个输出,采用一种电流反馈型、超宽带集成运算放大芯片CLC449。测试结果表明:二次谐波<-50dBc;路间隔离度为92.5dB;反向隔离度为105dB;相位噪声从100Hz开始趋于平稳,约-155dBc,满足时频系统的要求。最后提出了一些改进建议。     

双频GPS接收机天线相位中心的测定

GPS接收机天线的相位中心,与厂家所确定的位置有偏差,在高精度定位测量中,是不容忽视的。讨论了用“旋转天线法”绘制GPS接收天线的相对相位方向图,来确定天线相位中心的原理方法.使用这种方法,天线相位中心位置的测定精度为1.5mm左右.     

Phase transitions in perturbed stiff-fluid Friedmann-Robertson-Walker cosmological models

We consider one-soliton perturbations of a flat Friedmann-Robertson-Walker (FRW) cosmological model, with an ideal fluid with pressure equal to the energy density (stiff fluid), in the case where the “pole trajectory” parameter is negative, introducing thereby singularities along certain null hypersurfaces. Starting with a metric that approaches asymptotically the FR W background, we show that it is possible to construct an extension through these hypersurfaces such that the energy momentum tensor T_ab is finite and satisfies the energy conditions. The extension is only C₁, providing a sort of “shock front” with continuity in T_ab, that has an associated phase transition from null dust to stiff fluid, the transition being of the form described by CHANDRASEKHAR and XANTHOPOULOS.     

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 ,     

Phase Mixing in Unperturbed and Perturbed Hamiltonian Systems

This paper summarises a numerical investigation of phase mixing in time-independent Hamiltonian systems that admit a coexistence of regular and chaotic phase space regions, allowing also for low amplitude perturbations idealised as periodic driving, friction, and/or white and coloured noise. The evolution of initially localised ensembles of orbits was probed through lower order moments and coarse-grained distribution functions. In the absence of time-dependent perturbations, regular ensembles disperse initially as a power law in time and only exhibit a coarse-grained approach towards an invariant equilibrium over comparatively long times. Chaotic ensembles generally diverge exponentially fast on a time scale related to a typical finite time Lyapunov exponent, but can exhibit complex behaviour if they are impacted by the effects of cantori or the Arnold web. Viewed over somewhat longer times, chaotic ensembles typical converge exponentially towards an invariant or near-invariant equilibrium. This, however, need not correspond to a true equilibrium, which may only be approached over very long time scales. Time-dependent perturbations can dramatically increase the efficiency of phase mixing, both by accelerating the approach towards a near-equilibrium and by facilitating diffusion through cantori or along the Arnold web so as to accelerate the approach towards a true equilibrium. The efficacy of such perturbations typically scales logarithmically in amplitude, but is comparatively insensitive to most other details, a conclusion which reinforces the interpretation that the perturbations act via a resonant coupling.     

耀斑前兆相日冕环的色球足点增亮和兰移

报导了云南天文台精细结构望远镜观测到的耀斑前兆相的日冕环的色球足点增亮和兰移现象。两个日冕环的４ 个足点由 Ｙｏｈｋｏｈ／ Ｈ Ｘ Ｈ／ Ｓ Ｘ Ｔ 的观测研究所确认。在耀斑前, 色球上与日冕环足点相对应的、分立的点状亮谱斑,其偏带观测显示出兰移, 表明它们是日冕环的色球足点, 且表明存在着物质的预加热, 以及物质从足点沿冕环向上流动。观测还显示冕环所跨越的暗条的激活。这些现象清楚说明, 物质沿磁力线的“蒸发”发生在耀斑前兆相, 而且,色球磁场的剧烈变化可能是引起色球蒸发的原因之一