小型主动型氢原子钟的核心——蓝宝石谐振腔的仿真研究

该文对小型主动型氢原子钟的核心——蓝宝石谐振腔进行了研究,利用采用有限元数值分析方法的软件HFSS V10(High Frequency Simulation Software)对日本NICT(National Institute of Informa-tionand Communication Technology)和上海天文台研制的两种不同的蓝宝石谐振腔进行仿真分析。对HFSS软件中TE011振动模式的识别进行了讨论,并得出了识别TE011模的简便方法。对上述两种腔的腔频随外金属腔及填充蓝宝石几何尺寸和温度的变化进行了计算。比较了两种腔的有载Q值,对判断蓝宝石谐振腔是否符合脉泽自激振荡条件的腔的填充因子η′和S参数进行了分析计算。     

SOHM-4型氢原子钟的设计改进与初步性能

氢原子钟是一种最稳定的 (除极短测量时间间隔之外 )频率标准 ,但是环境温度变化及微波谐振腔老化会引起原子钟输出频率的变化 ,从而导致氢原子钟长期性能变差。为了减小这些影响 ,可借助一种自动调谐器来确保谐振腔的频率始终工作在所需的频率上 ,并采用新的温度控制系统来改善氢原子钟的长期性能。针对这些年来许多氢钟出现的有关问题 ,上海天文台在借鉴国外氢钟实验室经验的基础之上 ,对原有氢钟进行了技术改造 ,并为国家授时中心研制了SOHM - 4型氢原子钟。对该型氢原子钟技术改造特点作了介绍 ,并给出了期望的性能指标及初步的测试结果     

氢原子频标的小型化

小型化是目前氢钟的发展方向之一，氢钟的小型化主要是谐振腔的改进，它的结构尺寸决定了氢钟的最小尺寸和重量，目前要用的小型腔主要有电极负载腔，磁控管腔，介质负载腔和TE111腔，新型的谐振腔虽然减小了体积减轻的重量，但量由于它本身已经很难满中立起振条件，所以在伺服电路上也不同于主动型氢钟，根据电路原理的不同，将小型化的氢钟分为反馈振荡型和被动型，反馈振荡型氢钟使激射器工作在反馈振荡状态，通过正反馈维持激射器振荡，被动型氢钟的激射器工作在振荡阈值之下，其作用与揩振放大器相似。     

单频GPS周跳检测与估计算法

提出一种单频GSP载波相位中的野值，周跳俭测与模糊度估计算法，采用三阶多项式的卡尔曼滤波检测野值与周跳，而用一种最佳小波估计模糊度，该算法适用于采样间隔为1秒的载波相位测量，用1995．6．22Topex星载GPS数据计算的结果表明，它有限高的效率，可以准确估计信号中断几秒内的模糊度。     

氢原子钟蓝宝石谐振腔的设计和实验表现

为了设计主动型氢原子钟蓝宝石谐振腔的结构尺寸,对根据TE011模式下蓝宝石谐振腔的麦克斯韦尔方程组推出的超越方程进行了求解,利用电磁场有限元分析软件对蓝宝石腔进行了仿真分析。通过计算S参数,确认了所设计的氢原子钟蓝宝石谐振腔实现氢脉泽自激振荡的现实性。利用SOHM-4型氢钟机架作为实验床,在离子泵电流1.1 mA时,得到了强度为-102.93 dbm的脉泽振荡信号。此信号强度与标准的主动型氢原子钟在相同的离子泵电流下的信号强度相仿。     

氢脉泽调制技术和研究

对于氢原子钟,由于微波谐振腔的腔牵引效应以及外部环境温度的变化,影响谐振腔的振荡频率,导致氢原子钟长期频率稳定度降低。为了修正这种情况,使用腔自动调谐方式实现谐振腔的频率稳定在工作频率上。目前国内外主要采用的腔自动调谐技术包括3种:外部探测信号调谐方式、微波腔频率开关调谐方式和Qa调制方式。对外部探测信号调谐方式和微波腔频率开关调谐方式进行分析,并在上海天文台SOHM-4型外部探测信号调谐方式的基础上进一步探索微波腔频率开关调谐方式。基于数字信号处理器进行电路设计与程序开发,最终在SOHM-4型氢原子钟上实现腔自动调谐。     

减少氢脉泽谐振腔结构温度系数的一种方法

本文主要讨论为减少氢脉泽谐振腔结构温度系数的一种方法.经过简单的理论分析及测定了贮存泡的温度系数后,使我们可以选择不同的谐振腔材料膨胀系数和根据腔的几何尺寸.并配以适当高度的补偿材料的方法来减少整个谐振腔。泡结构的温度系数。实验表明所获得的温度系数与理论计算结果符合较好.整个腔、泡结构的温度系数由原来的459Hz/℃减少到了68Hz/℃,而且腔、泡结构十分简单,这就为提高氢脉泽的长期频率稳定度创造了良好的条件.     

空间载钟的天体物理学实验

原子钟在空间天体物理测量中起着重要作用。最近研制的氢原子钟,对于超过1,000秒的平均时间间隔,其稳定度好到10~(-16)。这些装置对空间VLBI高精度的角度测量以及多普勒技术高精度测距和测速是非常适用的。本文主要概述几个通常感兴趣的空间载钟的天体物理实验.为了作这些测量,实验必须扩展到太阳系内进行。     

CHAMP加速仪资料的快速校标研究

对星载加速仪进行校标是有效利用星载加速仪测量数据的基础,目前校标方法都是建立在星载GPS资料处理的基础上,对处理软件和计算设备的要求都非常高.为了满足高层大气阻力研究的需要,提出了一种快速高效的校标方法,即利用GFZ公布的CHAMP卫星快速轨道作为观测资料,采用有尺度因子和线性偏差的加速仪测量值代替非引力模型摄动加速度...     

2000—C接收机的幅度校准—用2000-C接收机测量低频脉冲场强

一、前言长波授时台发播的信号是以一定速率重复的脉冲组,单脉冲波形为指数不对称型,载顷为100KHz。为了测量其幅射功率、信号场强,就需要脉冲场强计,但至今还没有专门测量此种信号的脉冲场强计,因此不得不采用别的办法。测量场强就是测量天线上感应的信号的幅度。测量脉冲幅度的方法有多种,象示波器法、脉冲展宽法、偏压补偿法等等,但较好的方法是同步取样、直流显示法。我们知道,2000-C型定时接收机具有幅度选通电路,这个电路能在相位选通脉冲前90°或后90°(刚好是在100KHz载频的峰值)产生1μs宽的幅度选通脉冲,幅度选通电     

速度计:一种新型的引力波探测器

近些年来,随着引力波不断地被LIGO探测到,引力波探测已经成为比较热门的课题之一。而想要研制一个好的引力波探测器,就必须解决噪声问题。引力波探测器的噪声主要来源于振动噪声、量子噪声和热噪声等,速度计的提出正是为了降低量子噪声。根据量子测量的原理,速度计能够突破标准量子极限,通过来回反射有效地削减光子辐射压力带来的噪声。这在低频段尤为明显。另外可以证明,拥有法布里-珀罗谐振腔的速度计干涉仪与迈克耳孙干涉仪具有非常相似的性能,例如同样的循环光功率。首先介绍了速度计的工作原理,然后介绍了三种类型的速度计及其性能,最后展望了其广阔的发展前景。     

基于Lyot滤光器的NVST磁像仪光学系统设计

我国1 m新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope, NVST)能够实现优于0.2″的高分辨成像观测,但还不具备高分辨磁场的常规观测能力。很多磁结构和太阳活动都存在于较小的尺度,需要进行高分辨磁场测量。1 m新真空太阳望远镜的台址具备优良的视宁度,若磁像仪具备快速调制能力,并配合高分辨统计重建技术,有望实现亚角秒分辨率的太阳磁场测量。1 m新真空太阳望远镜测量磁场面临的主要问题包括折轴光路带来的时变偏振、望远镜姿态变化和风载带来的光轴偏移以及湍流的影响等多种问题。针对太阳磁场高分辨观测的需求及1 m新真空太阳望远镜面临的太阳磁场测量问题,详细分析了1 m新真空太阳望远镜太阳光球磁场的测量需求,制定了磁像仪的基本参数,提出了偏振分析器需求,设计了光球磁场的高分辨观测方案。最后利用ZEMAX光学设计软件为磁像仪设计了光路,结果显示光学设计能够满足高分辨成像的需求。     

厘米波段背景噪声电平的测量方法及数据分析

论述了厘米波段天线背景噪声电平测量的重要作用、基本条件和要求。介绍了其测量系统灵敏度的估值方法，及在工程上用定标的技术参数计算灵敏度的公式。测量结果表明理论计算和测量数据处理结果符合得很好，证明该测量系统的灵敏度估算、工程计算方法及实施的测量方法是科学的、严密的，测量的数据是真实的、准确的。同时给出系统测量原理方框图，定标的技术参数和技术路线等，并对测量结果进行了分析和讨论。     

空间时代地面光学天体测量的意义

从基本天体测量的主要任务出发，介绍了绝对测定和相对测量之间的区别和不同用途，并针对河外射电源参考架和依巴谷参考架的高精度的不足之处，说明了地面光学天体测量的长期性和灵活性等优势正是克服这些不足之处所必须的，但这不应是传统的已有精度下的地面光学天体测量，而应是与空间测量精度可比的要求下的地面测量，两者配合起来，将能促进本学科和相关学科的发展。     

射电天文测量微波天线增益的测量技术

本文介绍了用四种定标基准ΔＴｃ＝（Ｔ０－ＴＬ），（ＴＨ－Ｔ０），（Ｔ０－ＴＡＮｚ）和（Ｔ０－ＴＨＮｚ），并用射电源作为校准测量微波天线增益的基本原理和方法。并对四种不同类型的天线增益进行了测量，测量结果表明，以ΔＴｃ＝（Ｔ０－ＴＨＮｚ）和总功率辐射计所组成的测量系统可实施增益的高精度测量。测量设备可以和接收系统兼容，不需专用测量设备，因此该技术可在工程中广泛使用。     

PDS在天地测量中的应用技术——Ⅱ.密集星场底片的测量

本论述了在用PDS测量密集星场底片时扫描框架件生成和分组测量结果合并中遇到的各种问题，介绍了处理这些问题的计算机程序，并且给出了一个应用实例，表明只要在测量过程中始终保持良好的组内重复度，用这些程序处理后的结果在系统上是一致的，可以直接用于天体测量归算。     

依巴谷天体测量卫星的阶段成果

本文综合介绍依巴谷天体测量卫星自１９８９年１１月开始观测以来，由头两年获得的观测资料取得的空间天体测量的阶段性成果，以及空间天体测量结果与地面观测结果相互之间的比较，成功地用于解算天体测量参数的星数已达１１２４４颗，由依巴谷天体测量卫星的头两年观测资料进行归算处理，得到恒星位置，视差和年自行的预期精度分别为３、４和２ｍａｓ。由此从整体上合面地检验了依巴谷科学计划，包括观测纲要，输入星表，卫星本身及     

云南天文台基本天体测量工作的发展

介绍了云南天文台天体测量工作的发展过程，论述在空间时代地面光学基本天钵测量必要性和应具备的条件，并且叙述了在新的要求和条件下，地面光学基本天体测量工作应该发挥的作用和广阔的发展前景。     

度盘对径改正的几何原理

立足于实测，用平面几何的方法讨论子午环度盘对径改正的几何原理与测量设备，测量数据之间的关系     

云南天文台基本天体测量工作的发展

介绍了云南天文台天体测量工作的发展过程，论述了在空间时代地面光学基本天体测量的必要性和应具备的条件，并且叙述了在新的要求和条件下，地面光学基本天体测量工作应该发挥的作用和广阔的发展前景。