一种小型化铷原子钟锁相倍频窄带VCO 设计

doi:10.11938/cjmr20140413

波谱学杂志 ›› 2014, Vol. 31 ›› Issue (4): 587-595.doi: 10.11938/cjmr20140413

一种小型化铷原子钟锁相倍频窄带VCO 设计

陈涛^1–3，孙兵锋^1,2，阎世栋^1，梅刚华^1，钟达^1*

1. 中国科学院武汉物理与数学研究所，中国科学院原子频标重点实验室，湖北武汉 430071；
2. 中国科学院大学，北京100049；
3. 武汉工商学院公共基础部，湖北武汉 430065

收稿日期:2014-03-17 修回日期:2014-10-29 出版日期:2014-12-05 发布日期:2014-12-05
通讯作者: 钟达 E-mail:zhongda@wipm.ac.cn
作者简介:陈涛(1989-)，男，湖北武汉人，硕士研究生，现任武汉工商学院基础课部教师，无线电物理专业. *通讯联系人：钟达，电话：027-87198726，E-mail: zhongda@wipm.ac.cn.

Design of a Narrow-Band Voltage Controlled Oscillator for Phase-Locked Frequency Multiplier in Miniature Rubidium Atomic Clock

CHEN Tao1–3，SUN Bing-feng1,2，YAN Shi-dong1，MEI Gang-hua1，ZHONG Da1*

1. CAS. Key laboratory of Atomic Frequency Standards (Wuhan Institute of Physics and Mathematics, Chinese Academy of Sciences), Wuhan 430071, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3. Basic Department, Wuhan Technology and Business University, Wuhan 430065, China

Received:2014-03-17 Revised:2014-10-29 Online:2014-12-05 Published:2014-12-05
Contact: Da ZHONG E-mail:zhongda@wipm.ac.cn
About author:*Corresponding author：ZHONG Da, Tel: 027-87198726, E-mail: zhongda@wipm.ac.cn.

摘要/Abstract

摘要：

设计了一款用于小型化铷原子钟锁相倍频器的窄带VCO(压控振荡器)电路．振荡电路采用了稳定性好的克拉泼电路方案．应用仿真软件对该电路进行仿真分析和优化设计．最终设计出的VCO 电路主要性能指标为：输出频率范围为440 MHz~470 MHz，频率调谐灵敏度为18 MHz/V，二次谐波抑制度为-15 dBc，由其构成的锁相倍频器实现了低相噪设计要求，使小型化铷原子钟具备了实现高的频率稳定度潜力．

关键词: 铷原子钟, 窄带VCO, 锁相倍频, 相位噪声

Abstract:

A narrow-band voltage controlled oscillator (VCO) circuit for phase-locked frequency multiplier in rubidium atomic clock was designed. A clapp oscillation circuit scheme was used in the design. The design of the VCO was analyzed and optimized by simulation. A true VCO circuit was constructed and tested. The performance specifications of VCO were as following: frequency covering 440~470 MHz, tuning sensitivity 18 MHz/V and second harmonic suppression -15 dBc. The phase-locked frequency multiplication system was found to have a low phase noise meeting the requirement of the miniature rubidium atomic clocks.

Key words: rubidium atomic clocks, narrow band voltage controlled oscillator, phaselocked frequency multiplication, phase noise

中图分类号:

O482.53

陈涛1–3，孙兵锋1,2，阎世栋1，梅刚华1，钟达1*. 一种小型化铷原子钟锁相倍频窄带VCO 设计[J]. 波谱学杂志, 2014, 31(4): 587-595.

CHEN Tao1–3，SUN Bing-feng1,2，YAN Shi-dong1，MEI Gang-hua1，ZHONG Da1*. Design of a Narrow-Band Voltage Controlled Oscillator for Phase-Locked Frequency Multiplier in Miniature Rubidium Atomic Clock[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance, 2014, 31(4): 587-595.

[1]	余志辉, 阎世栋, 明刚, 梅刚华, 钟达. 小型化铷原子钟高精度频率调节电路设计[J]. 波谱学杂志, 2019, 36(1): 103-112.
[2]	孙兵锋1,2，阎世栋1，陈涛1,2，侯林山1，钟达1，梅刚华1*. 小型化10 MHz 恒温晶体振荡器设计[J]. 波谱学杂志, 2014, 31(3): 389-396.
[3]	刘海丹1,2，王恢旺1,2，朱天雄1,2，宋侃 1,2，刘朝阳1*. 高场核磁共振波谱仪频率合成器设计[J]. 波谱学杂志, 2014, 31(1): 91-99.
[4]	刘静1,2，孙兵峰1,2，阎世栋1，梅刚华1，钟达1*. 一种微波倍频方案在小型化铷钟的应用[J]. 波谱学杂志, 2013, 30(4): 559-566.
[5]	梅径, 毛文平, 胡鹏, 李正刚, 陈方, 刘朝阳. 宽带低相噪频率合成器的设计与实现[J]. 波谱学杂志, 2011, 28(2): 207-215.
[6]	乔勇; 季文彬; 蒋瑜. 300 MHz核磁共振频率源的研制[J]. 波谱学杂志, 2006, 23(4): 494-501.

一种小型化铷原子钟锁相倍频窄带VCO 设计

Design of a Narrow-Band Voltage Controlled Oscillator for Phase-Locked Frequency Multiplier in Miniature Rubidium Atomic Clock

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 6

编辑推荐

Metrics

本文评价