改进的DDS伺服电路在被动型铷原子频标的应用

"本文主要讨论了一种改进的被动型铷原子频标伺服电路的设计，该设计基于2013年的研究，旨在解决传统技术中的脱锁问题，并增加工作状态的指示判断功能。文中详细介绍了该伺服电路的工作原理和改进措施，特别是在结合直接数字合成(DDS)技术方面进行了创新。" 在被动型铷原子频标中，伺服电路起着至关重要的作用，它是系统控制的核心，负责确保频率稳定。传统的伺服电路依赖于同步鉴相来锁定本振频率在铷原子的基态超精细0-0跃迁中心。然而，这种方法在面对本振频率漂移或环境变化时可能出现问题，导致锁定时间延长或无法正常锁定。 作者提出了一种改进的伺服方法，利用DDS技术来优化频率控制。DDS因其高信噪比输出和灵活的频率合成能力，被引入到被动型铷原子频标中，以增强系统的稳定性和适应性。通过结合处理器芯片，伺服电路与综合环节得以集成，形成一个小型化的结构，这不仅提高了系统的整体性能，还减少了因本振频率漂移导致的问题。 整机工作原理如下：10MHz的VCXO信号经过隔直放大后，一部分被倍频到160MHz，供给微波处理模块；另一部分则送到综合、伺服模块，经过处理得到45.3125MHz±Df的调制信号。这两个信号在微波倍频、混频单元中相互作用，通过倍频和混频得到最终的高频调制信号，用于驱动原子系统。 文章指出，这种改进的伺服电路能有效缩短锁定时间，提高锁定成功率，同时增加了系统状态的指示功能，使得在不同环境或更换本振时，频标仍能保持高效稳定的运行。此外，通过集成DDS技术，不仅增强了系统的灵活性，还为被动型铷原子频标的微型化和轻量化提供了可能。 这篇论文深入探讨了被动型铷原子频标伺服电路的改进策略，展示了如何通过技术升级和系统优化来提升原子频标的性能和可靠性，对于理解和改进此类精密频率标准设备具有重要参考价值。