JPS5830238A - セシウム原子発振器 - Google Patents
セシウム原子発振器Info
- Publication number
- JPS5830238A JPS5830238A JP12834181A JP12834181A JPS5830238A JP S5830238 A JPS5830238 A JP S5830238A JP 12834181 A JP12834181 A JP 12834181A JP 12834181 A JP12834181 A JP 12834181A JP S5830238 A JPS5830238 A JP S5830238A
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- Japan
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- voltage
- oscillator
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- crystal oscillator
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/26—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using energy levels of molecules, atoms, or subatomic particles as a frequency reference
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセシウム原子発振器に係り、セシウム原子共鳴
周波数の単純分局値の５．００６８８００４９８９１Ｍ
Ｈｚの電圧制御型水晶発振器を有し、仁の周波数管セシ
ウム原子共振器により安定化し、別の出力用５ＭＨｚの
電圧制御型水晶発振器の周波数ｔ＃電圧制御型水晶発振
器の周波数と同期させることにより安定度の極めて高い
セシウム原子発振器に関する。
周波数の単純分局値の５．００６８８００４９８９１Ｍ
Ｈｚの電圧制御型水晶発振器を有し、仁の周波数管セシ
ウム原子共振器により安定化し、別の出力用５ＭＨｚの
電圧制御型水晶発振器の周波数ｔ＃電圧制御型水晶発振
器の周波数と同期させることにより安定度の極めて高い
セシウム原子発振器に関する。
原子や分子の持つ共鳴周波＃ｊｔ−基準として水晶発振
器全制御する原子発振器は長期安定度が極めて高いため
、高精度周波数発生源として利用されている。とりわけ
セシウム原子発振器は時間の一次標準器として利用され
ている。
器全制御する原子発振器は長期安定度が極めて高いため
、高精度周波数発生源として利用されている。とりわけ
セシウム原子発振器は時間の一次標準器として利用され
ている。
従来のセシウム原子発振器の例のプ四ツク構放図を第１
図に示す・図中１は５ＭＨｚ電圧制御型水晶発振器、２
は位相変調器、３け合成器、４け逓倍器、５け混合逓倍
器、６は原子共振器、７Ｆｉ低周波発振器、８＃−ｊ位
相検出器、９け選択増巾器管示す。
図に示す・図中１は５ＭＨｚ電圧制御型水晶発振器、２
は位相変調器、３け合成器、４け逓倍器、５け混合逓倍
器、６は原子共振器、７Ｆｉ低周波発振器、８＃−ｊ位
相検出器、９け選択増巾器管示す。
この回路でｔ−１ｒ５ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器１
の出力【低周波発振器７の出力により位相変調器２にお
いて位相変調し逓倍器４、混合逓倍器５及び合成器３に
より逓倍混合合成を行いセシウム原子共鳴周波ａｔ発生
し、これ會原子共振器６に加え、原子共振器６の出力と
低周波発振器の出力との位相を比較することＫよりセシ
ウム原子の共鳴周波数との差を検出し入力周波数ｔセシ
ウム原子の共鳴周波数と常に一致するように５ＭＨｚ電
圧制御型水晶発振鼎１の周波数を制御している。
の出力【低周波発振器７の出力により位相変調器２にお
いて位相変調し逓倍器４、混合逓倍器５及び合成器３に
より逓倍混合合成を行いセシウム原子共鳴周波ａｔ発生
し、これ會原子共振器６に加え、原子共振器６の出力と
低周波発振器の出力との位相を比較することＫよりセシ
ウム原子の共鳴周波数との差を検出し入力周波数ｔセシ
ウム原子の共鳴周波数と常に一致するように５ＭＨｚ電
圧制御型水晶発振鼎１の周波数を制御している。
ここで原子共振器６に入力されるマイクロ波スペクトル
が単一でない場合、不要スプリアスの影響聖堂けて、セ
シウム原子発振器の確度及び安定度がそこなわれること
が判っている。ところがセシウム原子の共鳴周波＃ＩＦ
ｉ端数であるため従来は第１図の如（５ＭＨｚの電圧制
御型水晶発振器１０周波＃ｊｔ逓倍した出力と、該５Ｍ
Ｈｚの電圧制御喝 型水晶発振器１の周波数と前期した合成器３の出力周波
数と全混合逓倍器５で混合してセシウム原子の共鳴周波
数【作っているため、混習調が生じそれＫより不要スプ
リアスが発生し５ Ｍ ＨＳの電圧制御型水晶発振器１
の周波数安定度に影響を与える欠点があった。
が単一でない場合、不要スプリアスの影響聖堂けて、セ
シウム原子発振器の確度及び安定度がそこなわれること
が判っている。ところがセシウム原子の共鳴周波＃ＩＦ
ｉ端数であるため従来は第１図の如（５ＭＨｚの電圧制
御型水晶発振器１０周波＃ｊｔ逓倍した出力と、該５Ｍ
Ｈｚの電圧制御喝 型水晶発振器１の周波数と前期した合成器３の出力周波
数と全混合逓倍器５で混合してセシウム原子の共鳴周波
数【作っているため、混習調が生じそれＫより不要スプ
リアスが発生し５ Ｍ ＨＳの電圧制御型水晶発振器１
の周波数安定度に影響を与える欠点があった。
本発明の目的は上記の欠点會なくするために、セシウム
原子共鳴周波数の単純分周値の５．００６８８００４９
８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器ケ有し、この周波
数ケセシウム原子共振器により安定化し、別の出力用５
ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器の周波＃！１１を該電圧
制御型水晶発振器の周波数と同期させることにエフ安定
度の極めて高いセシウム原子発振器の提供にある。
原子共鳴周波数の単純分周値の５．００６８８００４９
８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器ケ有し、この周波
数ケセシウム原子共振器により安定化し、別の出力用５
ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器の周波＃！１１を該電圧
制御型水晶発振器の周波数と同期させることにエフ安定
度の極めて高いセシウム原子発振器の提供にある。
本発明は上記の目的１に達成するために、セシウム原子
発振器回路において、セシウム原子の共鳴周波数ケ単純
分周した発振周波数の信号管出力する第１の電圧制御型
の水晶発振器倉吉し、該第１の電圧制御型水晶発振器の
発振周波数？単純逓倍し、セシウム原子の共鳴周波数と
等しい周波ａｔ作り、セシウム原子共振器に入力し、該
セシウム原子の共鳴周波数と比較し、周波数の差を検出
することによりｗ！第１の電圧制御型水晶発振器を安定
化制御し、又出力用の第２の電圧制御型水晶発振器の出
力と＃ｗ、１の電圧制御型水晶発振器の出力管混合し、
混合出力と該第２の電圧制御型水晶発振器を分周逓倍す
ることに１ｖ作られた周波数とｔ位相比較することに１
９該第２の電圧制御型水晶発振器を該第１の電圧制御型
水晶発振器と同期させ該第２の電圧制御型水晶発振器か
ら出力聖職９出丁ことに特命とするセシウム原子発振器
？提供する様にした。
発振器回路において、セシウム原子の共鳴周波数ケ単純
分周した発振周波数の信号管出力する第１の電圧制御型
の水晶発振器倉吉し、該第１の電圧制御型水晶発振器の
発振周波数？単純逓倍し、セシウム原子の共鳴周波数と
等しい周波ａｔ作り、セシウム原子共振器に入力し、該
セシウム原子の共鳴周波数と比較し、周波数の差を検出
することによりｗ！第１の電圧制御型水晶発振器を安定
化制御し、又出力用の第２の電圧制御型水晶発振器の出
力と＃ｗ、１の電圧制御型水晶発振器の出力管混合し、
混合出力と該第２の電圧制御型水晶発振器を分周逓倍す
ることに１ｖ作られた周波数とｔ位相比較することに１
９該第２の電圧制御型水晶発振器を該第１の電圧制御型
水晶発振器と同期させ該第２の電圧制御型水晶発振器か
ら出力聖職９出丁ことに特命とするセシウム原子発振器
？提供する様にした。
以下本発明の実施例につき図面に従って訳明する。第２
図は本発明の実施例のセシウム原子発振器のブロック構
成図であり、図中第１１１２１と同一機能のものけ同番
号で示している。１０は５．００６８８００４９８９１
ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器、１１は逓倍器、１２け
混合器、ｌｌｊ出力用５ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器
、１４１ｊ逓倍分局器、１５け位相検出器である。
図は本発明の実施例のセシウム原子発振器のブロック構
成図であり、図中第１１１２１と同一機能のものけ同番
号で示している。１０は５．００６８８００４９８９１
ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器、１１は逓倍器、１２け
混合器、ｌｌｊ出力用５ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器
、１４１ｊ逓倍分局器、１５け位相検出器である。
５．００６８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶
発振ＩＦＰ１０の出力？他の周波数と混合すること々く
逓倍器１１で逓倍するだけで原子共鳴周波ａｔ作り従来
方法と同様の方法で低周波数で位相変調してこれを原子
共振器６に加え読低周波数の電圧？取出し、これをもと
の低周波数の電圧との位相倉位相検出器８において比較
することに１９セシウム原子の共鳴周波数との周波数差
を検出し、入力周波＃！ＩｖＩ−セシウム原子の共鳴周
波数と常に一致するように＃電圧制御型水晶発振器１０
ｔ−制御しこれ？高安定化する。
発振ＩＦＰ１０の出力？他の周波数と混合すること々く
逓倍器１１で逓倍するだけで原子共鳴周波ａｔ作り従来
方法と同様の方法で低周波数で位相変調してこれを原子
共振器６に加え読低周波数の電圧？取出し、これをもと
の低周波数の電圧との位相倉位相検出器８において比較
することに１９セシウム原子の共鳴周波数との周波数差
を検出し、入力周波＃！ＩｖＩ−セシウム原子の共鳴周
波数と常に一致するように＃電圧制御型水晶発振器１０
ｔ−制御しこれ？高安定化する。
この方法では５．００６８８００４９８９１ＭＨｚ’？
単純逓倍して原子共振器６に入力するためＫｉ原子共振
器に入力されるマイクロ波スペクトルは原子共鳴周波数
の±５．００６８００４９８９１ＭＨｚ以内Ｋｔｊスプ
リアスが発生し々いので５．００６８８００４９８９１
ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器に高安定に動作する。
単純逓倍して原子共振器６に入力するためＫｉ原子共振
器に入力されるマイクロ波スペクトルは原子共鳴周波数
の±５．００６８００４９８９１ＭＨｚ以内Ｋｔｊスプ
リアスが発生し々いので５．００６８８００４９８９１
ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器に高安定に動作する。
該電圧制御型水晶発振器１０の出力と出力用５ＭＨｚの
電圧制御型水晶発振器１３との出力？混合器１２で混合
し周波数の差６．８８００４９８９１ＫＨｚ會作り、こ
の電圧と、これｔ該５ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器１
３の出力を理論的に求められる分周逓倍値（３４５１／
１３６６Ｘ１／１８３ｇ）にて分周逓倍することにより
作られ７ｔｓ、８８００４９８９１ＫＨ篤の周波数の電
圧との位相を位相検出器１５にエフ比較検出することＫ
より、５．００６８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御
型水晶発振器ｌＯとの周波数の差音検出し、出力用５Ｍ
Ｈｚ電圧制御型水晶発振器１３が５．００６８８００４
９８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器１０と同期する
ように制御することＫより、出力用５ＭＨｚ電圧制御型
水晶発振器１３１ｒ高安定に動作さしている。
電圧制御型水晶発振器１３との出力？混合器１２で混合
し周波数の差６．８８００４９８９１ＫＨｚ會作り、こ
の電圧と、これｔ該５ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器１
３の出力を理論的に求められる分周逓倍値（３４５１／
１３６６Ｘ１／１８３ｇ）にて分周逓倍することにより
作られ７ｔｓ、８８００４９８９１ＫＨ篤の周波数の電
圧との位相を位相検出器１５にエフ比較検出することＫ
より、５．００６８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御
型水晶発振器ｌＯとの周波数の差音検出し、出力用５Ｍ
Ｈｚ電圧制御型水晶発振器１３が５．００６８８００４
９８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器１０と同期する
ように制御することＫより、出力用５ＭＨｚ電圧制御型
水晶発振器１３１ｒ高安定に動作さしている。
従って不要スプリアスの影響を受けないので高安定な原
子発振器を構成することが出来る。尚本発明に用いる５
、００６８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶発
振器としてはこの周波数の整数倍の水晶発振器でもよく
、出力用の５ＭＨｚと比較する回路では逆に分周して５
．００６８８００４９８９１ＭＨｚ？得ればよいわけで
ある。
子発振器を構成することが出来る。尚本発明に用いる５
、００６８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶発
振器としてはこの周波数の整数倍の水晶発振器でもよく
、出力用の５ＭＨｚと比較する回路では逆に分周して５
．００６８８００４９８９１ＭＨｚ？得ればよいわけで
ある。
本発明に１れはセシウム原子共鳴周波数の単純分局周波
数の５．００６８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御型
水晶発振器會持ち、此の周波数を他の周波数と混合する
ことなく単純逓倍するだけでセシウム原子共鳴周波数を
得て、原子共振器に加え周波数音一致さしている。従っ
て不要のスプηアスの影響を受けないので高安定の５．
００６８８００４９８９１ＭＨｚの水晶発振器が得られ
る。一方出力用５ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器は上記
の水晶発振器と同期させ出カケ取ジ出丁ようにしている
ので高安定のセシウム原子発振器會構放出来る効果があ
る。
数の５．００６８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御型
水晶発振器會持ち、此の周波数を他の周波数と混合する
ことなく単純逓倍するだけでセシウム原子共鳴周波数を
得て、原子共振器に加え周波数音一致さしている。従っ
て不要のスプηアスの影響を受けないので高安定の５．
００６８８００４９８９１ＭＨｚの水晶発振器が得られ
る。一方出力用５ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器は上記
の水晶発振器と同期させ出カケ取ジ出丁ようにしている
ので高安定のセシウム原子発振器會構放出来る効果があ
る。
第１図は従来のセシウム原子発振器のブロック構成図、
第２図は本発明の実施例のセシウム原子発振器のブロッ
ク構成図である。 図中１．１３は５ＭＨｚ電圧制御型水晶発振器、２け位
相変調器、３は合成器、４，１１け逓倍器、５け混合逓
倍器、６Ｆｉ原子共振器、７Ｆｉ低周波発振器、８．１
！ｌｊ位相検出器、９け選択増巾器、１０け５．００６
８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器、１
２Ｆｉ混合器、１４け逓倍分局器である。
第２図は本発明の実施例のセシウム原子発振器のブロッ
ク構成図である。 図中１．１３は５ＭＨｚ電圧制御型水晶発振器、２け位
相変調器、３は合成器、４，１１け逓倍器、５け混合逓
倍器、６Ｆｉ原子共振器、７Ｆｉ低周波発振器、８．１
！ｌｊ位相検出器、９け選択増巾器、１０け５．００６
８８００４９８９１ＭＨｚの電圧制御型水晶発振器、１
２Ｆｉ混合器、１４け逓倍分局器である。
Claims (1)
- セシウム原子発振器回路において、セシウム原子の共鳴
周波数音単純分周し几発振周波数の信号を出力する第１
の電圧制御型の水晶発振器を有し、該第１の電圧制御型
水晶発振器の発振周波数を単純逓倍し、セシウム原子の
共鳴周波数と等しい周波数ｔ−ｆ￥９、セシウム原子共
振器に入力し、核セシウム原子の共鳴周波数と比較し、
周波数の差音検出するＣとＫより該第１の電圧制御型水
晶発振器を安定化制御し、又出力用の第２の電圧制御型
水晶発振器の出力と該第１の電圧制御型水晶発振器の出
力？混合し、混合出力と該第２の電圧制御型水晶発振器
を分周逓倍することにエリ作られた周波数とｉ位相比較
することによＶ＃該第２電圧制御型水晶発振器を該第１
の電圧制御型水晶発振器と同期させ該第２の電圧制御型
水晶発振器から出力倉敷り出すこと管特徴とするセシウ
ム原子発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12834181A JPS5830238A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | セシウム原子発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12834181A JPS5830238A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | セシウム原子発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5830238A true JPS5830238A (ja) | 1983-02-22 |
Family
ID=14982399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12834181A Pending JPS5830238A (ja) | 1981-08-17 | 1981-08-17 | セシウム原子発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5830238A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03216021A (ja) * | 1990-01-22 | 1991-09-24 | Nec Corp | ルビジウム原子発振器 |
-
1981
- 1981-08-17 JP JP12834181A patent/JPS5830238A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03216021A (ja) * | 1990-01-22 | 1991-09-24 | Nec Corp | ルビジウム原子発振器 |
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