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专利号: 2014106147387
申请人: 江汉大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电子电路
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种应用于航天器的时间校准方法,所述时间校准方法包括:压控晶振输出原始频率信号;

综合模块产生综合调制信号;

微波倍混频模块对所述原始频率信号和所述综合调制信号同时进行倍频和混频,产生微波探询信号;

其特征在于,所述时间校准方法还包括:

在从第一时刻到第二时刻之间的时间内,物理单元中的第一物理子单元对所述微波探询信号进行鉴频,产生第一光检信号;伺服系统对所述第一光检信号进行选频放大并与所述综合调制信号进行同步鉴相,产生第一纠偏电压作用于所述压控晶振;

在从所述第二时刻到第三时刻之间的时间内,物理单元中的第二物理子单元对所述微波探询信号进行鉴频,产生第二光检信号;伺服系统对所述第二光检信号进行选频放大并与所述综合调制信号进行同步鉴相,产生第二纠偏电压作用于所述压控晶振。

2.根据权利要求1所述的时间校准方法,其特征在于,在第四时刻到所述第一时刻之间的时间内,所述时间校准方法还包括:所述第一物理子单元对所述微波探询信号进行鉴频,产生第一光检信号;

所述第二物理子单元对所述微波探询信号进行鉴频,产生第二光检信号;

所述伺服系统根据所述第一光检信号和所述第二光检信号,产生第三纠偏电压作用于所述压控晶振。

3.根据权利要求2所述的时间校准方法,其特征在于,所述伺服系统根据所述第一光检信号和所述第二光检信号,产生第三纠偏电压作用于所述压控晶振,包括:伺服系统中的第一同步鉴相单元对所述第一光检信号进行选频放大并与综合调制信号进行同步鉴相,产生第一纠偏电压;

伺服系统中的第二同步鉴相单元对所述第二光检信号进行选频放大并与所述综合调制信号进行同步鉴相,产生第二纠偏电压;

当所述第一纠偏电压与所述第二纠偏电压正负相同,或者所述第二纠偏电压为0时,伺服系统中的中央处理器将所述第一纠偏电压作为第三纠偏电压作用于所述压控晶振;

当所述第一纠偏电压与所述第二纠偏电压正负不同,或者所述第一纠偏电压为0时,所述中央处理器将值为0的第三纠偏电压作用于所述压控晶振。

4.一种应用于航天器的时间校准装置,所述时间校准装置包括:压控晶振,用于输出原始频率信号;

综合模块,用于产生综合调制信号;

微波倍混频模块,用于对所述原始频率信号和所述综合调制信号同时进行倍频和混频,产生微波探询信号;

其特征在于,所述时间校准装置还包括:

物理单元,包括第一物理子单元和第二物理子单元;其中,所述第一物理子单元,用于在从第一时刻到第二时刻之间的时间内,对所述微波探询信号进行鉴频,产生第一光检信号;所述第二物理子单元,用于在从所述第二时刻到第三时刻之间的时间内,对所述微波探询信号进行鉴频,产生第二光检信号;

伺服系统,用于对所述第一光检信号进行选频放大并与所述综合调制信号进行同步鉴相,产生第一纠偏电压作用于所述压控晶振;对所述第二光检信号进行选频放大并与所述综合调制信号进行同步鉴相,产生第二纠偏电压作用于所述压控晶振。

5.根据权利要求4所述的时间校准装置,其特征在于,所述第一物理子单元还用于,在第四时刻到所述第一时刻之间的时间内,对所述微波探询信号进行鉴频,产生第一光检信号;

所述第二物理子单元还用于,在所述第四时刻到所述第一时刻之间的时间内,对所述微波探询信号进行鉴频,产生第二光检信号;

所述伺服系统还用于,根据所述第一光检信号和所述第二光检信号,产生第三纠偏电压作用于所述压控晶振。

6.根据权利要求5所述的时间校准装置,其特征在于,所述伺服系统包括:第一同步鉴相单元,用于对所述第一光检信号进行选频放大并与综合调制信号进行同步鉴相,产生第一纠偏电压;

第二同步鉴相单元,用于对所述第二光检信号进行选频放大并与所述综合调制信号进行同步鉴相,产生第二纠偏电压;

中央处理器,用于当所述第一纠偏电压与所述第二纠偏电压正负相同,或者所述第二纠偏电压为0时,将所述第一纠偏电压作为第三纠偏电压作用于所述压控晶振;当所述第一纠偏电压与所述第二纠偏电压正负不同,或者所述第一纠偏电压为0时,将值为0的第三纠偏电压作用于所述压控晶振。

7.根据权利要求4-6任一项所述的时间校准装置,其特征在于,所述物理单元还包括:光谱灯,内部充有铷和启辉气体,用于提供抽运光;

微波腔,设置在所述第一物理子单元和所述第二物理子单元外,用于为原子的微波共振提供微波场;

均匀磁场线圈,圈绕所述微波腔设置,用于产生与微波磁场方向平行的弱静磁场;

磁屏,设置在所述微波腔外,用于屏蔽电磁波;

恒温子单元,设置在所述微波腔与所述磁屏之间,用于稳定所述微波腔内的温度;

屏蔽层,位于所述第一物理子单元与所述第二物理子单元之间,用于隔离所述第一物理子单元和所述第二物理子单元之间的微波干扰。

8.根据权利要求7所述的时间校准装置,其特征在于,所述第一物理子单元包括:第一耦合环,用于传递微波探询信号;

第一集成滤光共振泡,内部充有铷和缓冲气体,用于滤光和原子共振;

第一光电池,用于探测集成滤光共振泡透射光,产生第一光检信号;

其中,所述第一集成滤光共振泡位于所述光谱灯和所述第一光电池的中间;

所述第二物理子单元包括:

第二耦合环,用于传递微波探询信号;

第二集成滤光共振泡,内部充有铷和缓冲气体,用于滤光和原子共振;

第二光电池,用于探测集成滤光共振泡透射光,产生第二光检信号;

其中,所述第二集成滤光共振泡位于所述光谱灯和所述第二光电池的中间。

9.根据权利要求8所述的时间校准装置,其特征在于,所述第一集成滤光共振吸收泡和所述第二集成滤光共振泡的形状、结构、尺寸全部相同。

10.根据权利要求4-6任一项所述的时间校准装置,其特征在于,所述第一子物理单元包括:第一光谱灯,内部充有铷和启辉气体,用于提供抽运光;

第一微波腔,用于为原子的微波共振提供微波场;

第一均匀磁场线圈,圈绕所述第一微波腔设置,用于产生与微波磁场方向平行的弱静磁场;

第一磁屏,设置在所述第一微波腔外,用于屏蔽电磁波;

第一恒温子单元,设置在所述第一微波腔与所述第一磁屏之间,用于稳定所述第一微波腔内的温度;

第一耦合环,用于传递微波探询信号;

第一集成滤光共振泡,内部充有铷和缓冲气体,用于滤光和原子共振;

第一光电池,用于探测集成滤光共振泡透射光,产生第一光检信号;

其中,所述第一集成滤光共振泡位于所述第一光谱灯和所述第一光电池的中间;

所述第二子物理单元包括:

第二光谱灯,内部充有铷和启辉气体,用于提供抽运光;

第二微波腔,用于为原子的微波共振提供微波场;

第二均匀磁场线圈,圈绕所述第二微波腔设置,用于产生与微波磁场方向平行的弱静磁场;

第二磁屏,设置在所述第一微波腔外,用于屏蔽电磁波;

第二恒温子单元,设置在所述第二微波腔与所述第二磁屏之间,用于稳定所述第二微波腔内的温度;

第二耦合环,用于传递微波探询信号;

第二集成滤光共振泡,内部充有铷和缓冲气体,用于滤光和原子共振;

第二光电池,用于探测集成滤光共振泡透射光,产生第二光检信号;

其中,所述第二集成滤光共振泡位于所述第二光谱灯和所述第二光电池的中间。