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授时服务器内部高稳晶体振荡器日老化率的阐述

时间:2020-05-07发布者:泰福特浏览次数:849次

晶体振荡器日老化率表征的前提:

   在我国的授时服务器高稳定度晶体振荡器检定规程和原子频标主要技术指标的一般规定中,都规定日老化率和月漂移率用最小二乘法计算。老化率表征和测量要求在足够的时间预热后,老化效应的频率漂移是单方向变化的。也就是一个频率源或者具有正的漂移率或者具有负的漂移率;并且在短时间内,基本上呈现线性变化规律。

   授时服务器原子频标基本符合上述条件,大多数晶体振荡器在一定时间预热后也有一定的规律,经足够时间预热后,在不太长的时间内,老化漂移大多可近似为线性。

老化率基本公式的推导:

   在上述前提下,频率源经足够时间预热后,频率随时间的漂移率可以用直线方程来表达:


   从图5一1中可以看出,频率值随时间变化曲线包含两个部分:一部分如直线1所示,

为单方向的线性漂移;另一部分是相对于线性漂移直线的频率起伏,如曲线2所示.这种起伏反映的是频率稳定度,它是由振荡器中的调频闪变噪声引起的,调频闪变噪声可以影响取样时间极长的范畴,如日、月等。

   老化率的频率漂移直线的斜率可以用最小二乘法来求得。最小二乘法就是最小平方法,它使得实测频率值到此直线之间的距离的平方之和为最小值;这就是在高稳定度品体振荡器检定规程中给出的基本公式。

   由于频率值随时间的变化并不仅仅是线性的,授时服务器晶体振荡器往往是对数老化规律或倒数老化规律,因此从理论上讲,每天测量的点数越多越好;但是从实际测量和计算的方便程度来讲,又希望取得越少越好,通过大量的实验表明,每天测量的次数达到标准就可以了,授时服务器原子频标的日漂移率远远小于晶体振荡器,因此一般按月漂移率给出,由于漂移率呈线性规律,因此月漂移率可以用日漂移率来推算。

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