频率稳定度
频率稳定度公式
频率稳定度公式好的，以下是为您生成的文章：在我们探索科学的奇妙世界时，总会遇到各种各样的公式，就像一个个神秘的密码等待我们去破解。
今天，咱们就来聊聊“频率稳定度公式”这个有点让人头大，但其实也蛮有趣的家伙。
先来说说啥是频率稳定度。
想象一下，你正在听一首喜欢的歌曲，要是声音一会儿高一会儿低，是不是特别烦人？这就好比频率不稳定。
而频率稳定度呢，就是衡量这种“稳定程度”的指标。
那频率稳定度公式到底是啥呢？它通常表示为：频率稳定度 =（f_max - f_min）/ 平均频率 × 100% 。
这里的 f_max 是最大频率，f_min 是最小频率，平均频率就是（f_max + f_min）/ 2 。
我记得有一次，我在给学生们讲解这个公式的时候，发生了一件特别有意思的事儿。
有个小家伙，瞪着大眼睛，一脸困惑地问我：“老师，这公式有啥用啊？又不能帮我多吃一块巧克力！”我一听，乐了，心想这孩子还挺会联想。
我就跟他说：“宝贝儿，你想想啊，咱们家里的电灯泡，如果它的发光频率不稳定，一会儿亮得刺眼，一会儿又暗得看不清，那多难受呀！这个公式就能帮助咱们知道这灯泡的频率稳定不稳定，要是不稳定，咱们就得想办法修好它，让它乖乖听话，给咱们提供稳定的光亮，就像你每天能按时吃到巧克力一样稳定，多好！”这孩子听了，似懂非懂地点点头，那小模样可爱极了。
回到这个公式，咱们来仔细琢磨琢磨。
比如说，一个信号的最大频率是 100Hz，最小频率是 90Hz，那平均频率就是（100 + 90）÷ 2 =95Hz 。
然后按照公式算，频率稳定度 = （100 - 90）÷ 95 × 100% ≈10.53% 。
这就说明这个信号的频率稳定度不是很高，可能会对使用它的设备造成一些影响。
在实际生活中，频率稳定度可重要了。
像手机通信，如果频率不稳定，那通话质量可能就会变得很差，你跟朋友聊天就会一会儿听得清，一会儿听不清，那得多着急啊！还有卫星导航，如果频率不稳定，定位就会不准确，说不定你就会迷路啦！再比如，在一些精密的科学实验中，频率的稳定度要求就更高了。
频率稳定度计算公式
频率稳定度计算公式在我们的日常生活和科学研究中，频率稳定度可是一个相当重要的概念。
你要是玩过收音机，可能就有过那种一会儿声音清晰，一会儿又滋滋啦啦的经历，这背后就和频率稳定度有关系。
那啥是频率稳定度呢？简单来说，就是在一段时间内，某个信号或者振动的频率保持不变的程度。
比如说，一个钟摆，理想情况下它摆动的频率应该是恒定的，但实际上可能会受到各种因素的影响，像空气阻力啊、摆线的弹性变化啊等等，导致它的频率会有一点点波动。
频率稳定度就是用来衡量这种波动大小的。
要计算频率稳定度，就得先搞清楚几个关键的量。
咱们先说一个常见的公式：频率稳定度 = （最大频率偏差 / 平均频率）× 100% 。
举个例子吧，比如说有一个信号发生器，在一段时间内，它的平均频率是 500Hz，但是在测量中发现，它的频率最大偏差了 5Hz 。
那按照咱们这个公式来算，频率稳定度就等于（5 / 500）× 100% = 1% 。
这就意味着这个信号发生器的频率稳定度是 1% 。
再给您说个更具体的事儿，就像我之前帮一个学生做物理实验的时候。
我们要测量一个电路产生的正弦波的频率稳定度。
那孩子一开始还懵懵懂懂的，不知道从哪儿下手。
我就引导他，先把测量频率的仪器准备好，然后一次次地记录数据。
一开始他还挺着急，觉得数据怎么这么乱。
我就跟他说：“别慌，咱慢慢来，数据多了才能看出规律。
”结果呢，经过一番努力，我们算出了那个正弦波的频率稳定度。
当得出结果的那一刻，这孩子眼睛都亮了，那种兴奋劲儿，就好像发现了新大陆似的。
他这才明白，原来通过这些公式和测量，能这么清楚地了解一个电路的性能。
回到频率稳定度的计算公式，这里面每个量的测量都得仔细、准确。
最大频率偏差得找到频率变化的最大值，平均频率也得通过多次测量求平均值，这样算出来的结果才可靠。
在实际应用中，频率稳定度的计算对于很多领域都特别重要。
比如说在通信领域，要是频率不稳定，那信号传输就容易出问题，您可能打电话的时候就会听到断断续续的声音，或者上网的时候老是卡顿。
一次调频考核指标
一次调频考核指标调频是广播电视传输中的一个重要技术。
在传输过程中，为了保证节目信号的高质量传输，需要对调频进行一系列的考核指标评估。
本文将介绍一次调频考核指标的相关内容。
一、调频的基本概念调频是指通过改变载波频率来调制音频信号的一种模拟调制方式。
在广播电视传输中，音频信号会被调制到一定频率的载波电磁波上，然后传输到接收器，最终解调出原始音频信号。
调频技术的优点在于，它可以将音频信号转换为高频电信号进行传输，从而避免了在长距离传输中的信号衰减和干扰问题。
同时，调频技术还具有高保真度、传输距离远等特点。
二、调频的考核指标调频的质量评估需要针对其多个方面进行测评，包括调制度、频偏、频谱带宽、输出功率、杂散泄漏及频率稳定度等方面。
1. 调制度调制度是指信号在经过调制后，对载波所造成的影响程度。
调制度过高或过低都会影响音频的传输质量，因此，需要合理控制调制度在合适的范围内。
调制度的单位是百分比。
2. 频偏频偏是指信号的实际调制频率与理论频率之间的偏差。
频偏大于一定范围时，会导致接收机无法正确收到信号。
因此，频偏需要控制在一定的范围内。
频偏的单位是赫兹。
3. 频谱带宽频谱带宽是指调制信号在频域所占据的带宽。
调频通信在不同的频段有一定的占用带宽，频谱带宽是这个范围内的最大带宽值。
频谱带宽的大小与音质有着直接关系。
频谱带宽的单位是赫兹。
4. 输出功率输出功率是指调谐器输出的电磁波功率。
输出功率与覆盖范围有着密切的关系。
如果输出功率太小，很容易导致信号无法正常传播，覆盖范围也会受到限制。
5. 杂散泄漏杂散泄漏是指在发送调制信号时，出现意料之外的频率分量。
这种杂散信号会对接收端的正常工作造成干扰，影响音质的传输质量。
6. 频率稳定度频率稳定度是指在调频信号传输过程中，信号的变化率。
频率稳定度过高或过低，都会影响音频的传输质量。
因此，需要合理控制频率稳定度在规定范围内。
三、调频检测的方法调频的各项指标需要运用专业的测试仪器和设备才能测量得到。
VCO的性能指标
VCO的性能指标
VCO的性能指标主要包括:频率调谐范围，输出功率，(长期及短期)频率稳定度，相位噪声，频谱纯度，电调速度，推频系数，频率牵引等。频率调谐范围是VCO的主要指标之一，与谐振器及电路的拓扑结构有关。通常，调谐范围越大，谐振器的Q值越小，谐振器的Q值与振荡器的相位噪声有关，Q值越小，相位噪声性能越差。 振荡器的频率稳定度包括长期稳定度和短期稳定度，它们各自又分别包括幅度稳定度和相位稳定度。 长期相位稳定度和短期幅度稳定度在振荡器中通常不考虑;长期幅度稳定度主要受环境温度影响，短期相位稳定度主要指相位噪声。在各种高性能、宽动态范围的频率变换中，相位噪声是一个主要限制因素。在数字通信系统中，载波信号的相位噪声还要影响载波跟踪精度。 其它的指标中，振荡器的频谱纯度表示了输出中对谐波和杂波的抑制能力；推频系数表示了由于电源电压变化而引起的振荡频率的变化；频率牵引则表示了负载的变化对振荡频率的影响；电调速度表示了振荡频率随调谐电压变化快慢的能力。 在压控振荡器的各项指标中，频率调谐范围和输出功率是衡量振荡器的初级指标，其余各项指标依据具体应用背景不向而有所侧重。例如，在作为频率合成器的一部分时，对VCO的要求，可概括为一下几方面:应满足较高的相位噪声要求；要有极快的调谐速度，频温特性和频漂性能要好；功率平坦度好；电磁兼容性好
vco工作原理
vco需要外加电压控制振荡频率，一般是在振荡电路中加入变容二极管，外加电压加在变容二极管上，电压变化导致变容二极管的电容量变化，即振荡电路的电容量变，则振荡频率发生改变，根据二极管PN结的电容效应，变容二极管就是利用PN结反向偏置时的势垒电容，一般几pf~1、2百pf容量。
vco的发展
vco自其诞生以来就一直在通信、电子、航海航空航天及医学等领域扮演重要的角色。 在无线电技术发展的初期，它就在发射机中用来产生高频载波电压，在超外差接收机中用作本机振荡器，成为发射和接收设备的基本部件。 随着电子技术的迅速发展，振荡器的用途也越来越广泛，例如在无线电测量仪器中，它产生各种频段的正弦信号电压:在热加工、热处理、超声波加工和某些医疗设备中，它产生大功率的高频电能对负载加热;某些电气设备用振荡器做成的无触点开关进行控制;电子钟和电子手表中采用频率稳定度很高的振荡电路作为定时部件等。 在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和
3频率测量及短期频率稳定度表征解读
频率测量及短期频率稳定度表征在时间频率领域，频率测量及短期频率稳定度的表征与测量是时间频率计量的基本内容也是时间频率发展的基础，是非常重要的，其理论与方法也相对完善。
中国计量科学研究院于1981年建立了标准频率检定装置，1987年建立了短期频率稳定度检定装置，为全国频率量值的准确统一做出了巨大贡献。
本文简要介绍频率测量的基本原理与短期频率稳定度表征的基本理论与测量方法。
一．频率测量按照国家时间频率计量检定系统表，频率量值的传递，主要是通过各种频率标准来进行，因此对频率标准的测量显得尤其重要。
本文涉及的测量仅指对频标的测量，即对输出波形为正弦波，输出频率单一的频率源的测量。
各种频率测量方法最基本的原理是将被测信号与已知的标准信号即参考源进行比较，得到被测信号的频率。
对参考源的基本要求是，频率稳定度要比被测源高3倍，其他技术指标高一个数量级。
1．普通计数法被测信号 f x被测信号经放大整形后变为脉冲信号，晶振作为参考信号经分频后产生各种闸门信号，控制电子门，在闸门时间内，计数脉冲个数，设闸门时间为τ，计数为N ，则被测频率为：τNf x = (1)若被测频率的标称频率为f 0，则相对频率偏差为： τττ0000)(f f N f f f y x -=-=（2） 为求频率测量误差，对（2）式求微分，最终结果为 ττττx f d dy 1)(±=（3） 第一项为计数器的时基误差，等于晶振的准确度，第二项为±1误差即量化误差。
还有一项为触发误差，在频率测量中触发误差误差的影响很小，可以忽略。
第一项误差，可通过提高参考源的准确度或稳定度，如采用高稳晶振或原子频标来减小，但第二项误差是无法克服的，1/f x τ为计数法的测量分辨力。
为提高测量分辨力，产生了以下较常用的测量方法。
2．多周期同步法一般计数法测频时，存在±1误差，取样时间一定时，±1误差与频率成反比，频率越低，误差越大。
《高频电子技术(第2版)》电子教案 课程思政PPT 4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响
将决定振荡频率的主要元件或整个振荡器置于恒温槽 采用高稳定度直流稳压电源 采用金属屏蔽罩
采用减震器 采用密封工艺减小大气压力和湿度的影响
在振荡器和负载之间加缓冲器
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
主要由于器件老化。
短期频率稳定度 一天之内振荡频率的相对变化量 主要由于温度、电源电压等外界因素变化
瞬时频率稳定度 秒或毫秒内振荡频率的相对变化量
由电路内部噪声或突发性干扰引起。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.1 频率稳定度
一、频率稳定度的概念
中波广播电台发射机的频率稳定度为 105
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响 2. 提高谐振回路的标准性
谐振回路在外界因素变化时，保持其谐振频率不变 的能力，称为谐振回路的标准性。
回路标准性越高，频率稳定度越好。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
二、导致频率不稳定的因素
外因： 温度、电源电压和负载等外界因素的影响
主要利用谐振回路的相频特性实现。振荡频率 处相频特性曲线越陡，稳频效果越好。
内因： 振荡电路的稳频能力 1. 提高回路Q值；2. 使振荡频率接近回路谐振频率。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
振荡器频率稳定度(精)
振荡器频率稳定度
3.3.1 频率稳定的表示方法
频率准确度又称频率精度：它表示振荡频率f osc偏离标 称频率 fo 的程度。有： 绝对频率准确度(绝对频率偏差) f fosc fo 相对频率准确度(相对频率偏差) f
fo f osc f o fo
频率稳定度：在一定时间间隔内，频率准确度 变化的程度，实际上是频率“不稳定度”。
后的等效电容
C1C2C3 C3 C C3 C1C2 C2C3 C1C3 1 C3 C3 C1 C2
于是，振荡角频率
osc
1 1 LC LC3
电路的振荡频率近似只与 C3 、 Ｌ有关。而几乎与
C1 C2 无关。
电路特点： 晶体管结电容、对振荡
频率的影响。
由图3.3.1（b）可以看到, 与谐振回路的接入系数：
o
tan ( gm k )
osc 0
0
2Qe
tan( gm k )
3.3.2
因而有
osc
osc osc osc 0 Qe (gm k ) 0 Qe （gm k )
o
考虑到 Qe 值较高，即 o sc 1 于是得到LC振荡器频率稳定度的一般表达式为
C2C3 C2串C3 C2 C3 C2 n C1C2 C1 （C2串C3） C C2C3 C1 C2 1 C3 C2 C3
和基本电容三点式电路中 Cce与谐振回路的接入系数
n
C2
(C1 C2 ) 比较, 由于 C3 C1 , C2 所以 n n
特点是在回路中增加
了一个与Ｌ串联的小 电容 C3 。 电路条件是:
C3 C1 , C3 C2
高频电子线路 振荡器的频率和振幅稳定度汇总
减小晶体管极间电容在总电容中的比例。减小管子 输入、输出阻抗及其变化量对回路的影响。
回路总电容量不可过大，否则L过小，不利稳频 EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.2 振幅稳定度
指在规定条件下，输出信号幅度的相对变化量。 振幅稳定度表示为
U Uo
Uo 为输出电压的标称值， ∆U 为实际输出电压与标称值之差。
主要由于器件老化。 短期频率稳定度 一天之内振荡频率的相对变化量 主要由于温度、电源电压等外界因素变化 瞬时频率稳定度 秒或毫秒内振荡频率的相对变化量 EXIT
由电路内部噪声或突发性干扰引起。
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.1 频率稳定度
一、频率稳定度的概念
中波广播电台发射机的频率稳定度为 电视发射机的频率稳定度为
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
三、提高频率稳定度的主要措施
1. 减小外界因素变化的影响 2. 提高谐振回路的标准性 选用高质量的参数稳定的回路电感器和电容器。 选用具有不同温度系数的电感和电容构成谐振回路 改进按照工艺，缩短引线、加强引线机械强度。 增加回路总电容量，减小晶体管与谐振回路间的耦合。
f f f 0
频率稳定度表示为
f f0
f指实际频率，f0 指标称频率 测量时，∆f要取多次 测量结果的最大值。
EXIT
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4.3 振荡器的频率和振幅稳定度
4.3.1 频率稳定度
一、频率稳定度的概念
按照所规定时间的不同，频率稳定度分为 长期频率稳定度 一天以上乃至几个月内振荡频率相对变化量
3
10 5 10 7
频率稳定度
频率稳定度简介频率稳定度是指某一系统或设备在时间上保持稳定的频率特性。
在许多领域中，频率稳定度是一个重要的性能指标，特别是对于需要精确时间测量或频率同步的应用。
本文将介绍频率稳定度的定义、影响因素以及常见的度量方法。
定义频率稳定度是指系统频率在时间上的波动程度。
一个具有高稳定度的系统意味着其频率的变化较小，即频率波动较小，而一个频率不稳定的系统则表现出频繁的频率变化。
影响因素频率稳定度受到多种因素的影响，下面列举了一些主要的影响因素：温度变化温度是影响频率稳定度的重要因素之一。
系统在不同温度下工作时，其性能可能会变化，从而导致频率的波动。
例如，晶体振荡器的频率稳定度通常受到温度的影响，温度的变化会导致晶体的尺寸和弹性模量等物理特性发生变化，从而引起频率的波动。
供电质量供电质量是另一个影响频率稳定度的因素。
不稳定的电源电压或电流波动可能导致系统频率的变化。
例如，如果一个电子设备受到电网中频繁的电压波动影响，那么设备的频率稳定度可能会受到影响。
设备老化设备的老化也会影响频率稳定度。
随着时间的推移，器件或元件的性能可能会发生变化，从而引起系统频率的波动。
例如，随着电容器的老化，其电容值可能会发生变化，从而影响系统的频率稳定度。
度量方法频率稳定度通常通过一些度量方法来表征，下面介绍几种常见的度量方法：频率稳定度指标常用的频率稳定度指标包括频率偏差、频率漂移和均方根时偏。
频率偏差表示实际频率与参考频率之间的差值，频率漂移表示频率随时间的变化速率，均方根时偏表示频率偏差随时间的平均变化。
Allan方差Allan方差是一种常用的评估频率稳定度的方法。
它基于频率数据的统计分析，能够提供关于系统频率稳定度的详细信息。
Allan方差能够描述频率稳定度在不同时间尺度下的表现，从而提供更全面的评估。
周期时间误差周期时间误差是另一种常用的度量方法。
它表示实际周期与理论周期之间的差异。
周期时间误差是一个重要的度量方法，特别适用于需要精确的周期同步和时间测量的应用。
振荡器的频率稳定度
5.4 振荡器的频率稳定度⇒产生等幅持续的振荡满足起振、平衡和稳定三个条件波形。
⇒振荡器的瞬时当受到外界或振荡器内部不稳定因素干扰相位（或频率）会在平衡点附近随机变化。
频率稳定度f与标称频率0f偏离的程度。
用于衡量实际振荡频率osc频率稳定度是振荡器最为重要的性能指标之一。
现代电子技术的飞速发展对振荡器的频率稳定度提出了越来越高的要求。
通信系统的频率不稳定，就会因漏失信号而无法通信，如调频广播发射机的频率不稳，调频接收机就不能准确接收，如调频广播发射机的频率准确、稳定，则接收机在不需要调谐的情况下能够实现自动收听和转播；在数字电路中，时钟不稳会引起时序关系的混乱；测量仪器的频率不稳定会引起较大的测量误差；军事保密通信及空间技术对频率稳定度提出了更为严格的要求。
例如，要实现与火星通信，频率的相对误差不能大于1110-数量级。
倘若给距离地球5600万千米卫星定位，要求频率的相对误差不能大于1210-数量级。
1 频率准确度和频率稳定度评价振荡频率的主要指标是频率准确度和频率稳定度。
频率准确度表明实际工作频率偏离标称频率的程度，分为绝对频率准确度和相对频率准确度。
绝对频率准确度是实际工作频率osc f 与标称频率0f 的偏差0osc f f f ∆=- （5.4.1） 相对频率准确度是频率偏差f ∆与标称频率之比000osc f f f f f -∆= （5.4.2） 频率稳定度是在指定时间间隔内频率准确度变化的最大值。
也分为绝对频率稳定度和相对频率稳定度。
最常用的是相对频率稳定度，简称频率稳定度，以δ表示0max 0osc f f f δ-=时间间隔 （5.4.3） 其中0max osc f f -是某一间隔内的最大频率偏移。
如某振荡器标称频率为5MHz ，在一天所测的频率中，与标称值偏离最大的一个频率点为4.99995MHz ，则该振荡器的频率稳定度为605max60(4.99995 5)10110/510osc f f dayf δ--⨯-===⨯⨯day day 在频率准确度与频率稳定度两个指标中，频率稳定度更为重要。
频率稳定度
频率稳定度
频率稳定度是指设备或系统在一定时间范围内频率变化的
程度。
在很多应用中，如无线通信、电子测量等，频率稳
定度是非常重要的指标。
频率稳定度可以通过以下几个方
面来评估：
1. 绝对频率稳定度：绝对频率稳定度是指设备或系统在给
定时间范围内频率的变化量。
它通常以ppm（百万分之一）或ppb（十亿分之一）来表示。
较低的绝对频率稳定度表
示设备或系统的频率变化较小，性能更可靠。
2. 相对频率稳定度：相对频率稳定度是指设备或系统相对
于参考频率的变化量。
它通常使用dBc/Hz（分贝/赫兹）
来表示。
较低的相对频率稳定度表示设备或系统与参考频
率的差异较小，性能更可靠。
3. 长期稳定度：长期稳定度是指设备或系统在较长时间范
围内频率变化的程度。
它通常以ppm/小时或ppb/小时来
表示。
较低的长期稳定度表示设备或系统的频率变化较小，适用于长时间运行的应用。
4. 短期稳定度：短期稳定度是指设备或系统在较短时间范
围内频率变化的程度。
它通常以ppm或ppb来表示。
较
低的短期稳定度表示设备或系统的频率变化较小，适用于
需要快速响应的应用。
频率稳定度的评估取决于应用的要求。
在某些应用中，如GPS导航、无线电广播等，绝对频率稳定度非常关键；而
在其他应用中，如高精度测量、频率合成等，相对频率稳
定度更为重要。
频率稳定度的时域表征—阿仑方差
m
i= 1 m
∑
i= 1
f j1 -
f j1 + f j2
2
2
+
测量时 , 我们通 常取 M = 104 , m = 100 , τ = 1s , 其测量结果都符合仪器说明书的指标范围 。 4 总结 综上所述 , 阿仑方差有以下主要优点 : ( 1 ) 在有调频闪变噪声存在时 , 随着测量次数的 增加和测量时间的延长 , 阿仑方差是收敛的 , 解决了 过去应用标准方差 时存在的发散性和表征的不确 定 性。 ( 2 ) 在实际测量中 , 阿仑方差表征一般情况下并 不要求无间歇取样设备 , 测量系统简单易行 。 ( 3 ) 阿仑方差的曲线与噪声模型有一定的对应关 系 , 因此可以用阿仑方差来进行噪声源的噪声分析 。 ( 4 ) 由于阿仑方差是一种邻频相减的方差 , 所以 便于实现自动的实时数据处理 。 但是 , 阿仑方差也并不是一种完美无缺的方差 , 它也存在一些缺点 : ① 阿仑方差是一种邻频相减的方差 , 两个相邻频 率测量值的差值除了由噪声引起的随机起伏外 , 还包 含有系统的频率漂移 。在测短稳时 , 频漂可忽略 不 计 , 但测长稳时 , 频漂较大 , 不能忽略 , 计算时应扣 除。② 对于频率源的某些噪声 , 阿仑方差并不收敛 。 ③ 阿仑方差属于频率稳定度的时域表征 , 但是当 τ< 1ms 时就很难测量了 。④ 阿仑方差的测量结果与测量 系统的带宽有关 。测量系统的带宽一般并不给出 , 当 测量系统的带宽比被测频率源的输出带宽更宽些 , 阿 仑方差的测量值就会更准确 。
工业计量 20 01 年增刊
1 93
[ 关差
1 频率稳定度的定义 频率稳定度是指晶振在某一时间间隔内平均频率 的随机起伏的量 , 即描述的是频率源内部噪声引起的 随机起伏。频率稳定度有两种表征方法 , 即时域表征 和频域表征 , 而时域表征是指在某一取样时间内频率 平均值的随机起伏的量 。频率值的随机起伏 , 就每个 实测值而言是无规律可循的 , 但随机量在总体上是服 从一定规律的。 2 频率稳定度的表征方法 以往国内外广泛采用的方法是标准方差 , 使用这 种方法者认为频率源的频率随机起伏是一种平稳的随 机过程 , 其概率分布一般呈正态分布 , 因而就用标准 方差来表征频率稳定度 。然而近十多年来 , 科技工作 [ 收稿日期 ]
频稳测试仪对通用计数器的检定方案
频率稳定度测试
当完成一次短期频率稳定度（τ＝1s）测试后，给出 下述显示：
上述显示中，表明被测频率源 输出信号的频率稳定度（取样 时间τ＝1s时）为6.6×10—12/1s。
频率准确度
频率准确度是指移动台在工作频段范围内输出频率 与标称频率的偏差。
对于通用计数器的主要性能检定主要是对频率稳 定度和频率准确度的测定。
通用计数器的测定仪器
根据国家检定规程对有关频标特性测试的规定，我 公司精心设计、自行研发生产了一款频率标准信号 时域测量比对仪器，采用差拍法原理实现阿伦方差 的测量，对输入的频率标准信号的频率确度
当为下述显示时：
则表明被测频率源的频率低于参考输入频 率源的频率。
取样时间和取样次数的选择
频稳测试仪处于短期频率稳定度测试时，取样时间有0.01s、0.1s、1s、10s四种，可 根据需要选择按动前面板上不同的取样时间按键即可（如图）
在频稳测试仪处于短期频率稳定 度测试时，操作者可根据需要选 择取样次数，本机取样次数有50 和100两种；在测试过程中，如 果需要，按动前面板上“组数选 择”键。
频稳测试仪的使用与操作
通电工作
然后继续进入如下界面：
表征默认为短期稳定测量（取样时间1秒，取样次数 为50），此时按“启动”键，进入测量，给出下述 显示：
频稳测试仪的使用与操作
通电工作
短期频率稳定度（阿仑方差）测试，取样时间为1秒 （τ＝1s），取样次数为50。此时前面板上“1s”、 “σ”、“50”三个指示灯亮，如下图：
通用计数器测定原理
通用计数器是一种具有多种测量功能，多种用途的电子 计数器，它可以测量频率，周期，时间间隔，频率比， 累加计数，计时等，配上相应插件还可以测相位，电压 等
激光原理与激光技术-完整第8章
差分
外部饱和吸收稳频把吸收气体室与激光器完全分离，简化了试验装置， （避免吸收气体插入激光腔造成的不利影响）。同时消除了多普勒增宽对
谱线的影响，可以实现高精度的稳频。
基本思想：将传播方向相反而路径基本重合的两束泵浦光（或饱和光）与 探测光、穿过气体样品，当激光频率扫描到原子或分子的超精细能级的共振频 率时，根据多普勒效应，只有在探测光路径上速度分量为零的那部分原子或分
i p =I=E 2 =[E1 (1 )+E 2 ( 2 )]2
对参考标准频率的要求： （１）谱线中心频率的稳定性和复现性要好。 （２）线宽要窄。
（３）有足够的信噪比。
（４）谱线频率与受控激光器频率要匹配。
§ 8.２ 稳频方法介绍
一、兰姆凹陷稳频 特点：装置比较简单，主要用于气体激光器，频率稳定度为 109 量级。
缺点：复现性（109 量级）差（激光管充气压力的差别及使用过程中的气压
定激光频率。
但是上述方法有缺陷： 因为有可能同一频率激光本 身在强度上有波动，这样反
馈信号就不准确。于等
Pound 等人在此基础上提出 了基于F-P腔反射光强的办 法。 F-P腔的反射特性
如左图，我们通过对激光频率 加一微小的调制，就可以通过反射 光强的变化推断激光频率是偏大还 是偏小。
将腔的频率锁定到激光频率 上装置示意图（图中实线代表 光，虚线代表电信号）
我们可以通过将反射光信号 Pref (, 2) 与调制的振荡信 号 sin(t ) 混频，结果只有反射光信号的 Ω项混频后能产生直 流项，通过低通滤波器，提取出直流项，而里面恰好包含了误 差信号。 因为：
1 cos(t ) cos(t ) {cos[( )t ] cos[( )t ]} 2
晶振设计中的频率稳定性优化技术
晶振设计中的频率稳定性优化技术
晶振是现代电子产品中常见的元器件，它的性能直接影响设备的稳定性和精度。
在晶振设计中，频率稳定性是一个非常重要的指标，尤其在要求高精度的应用场景下。
频率稳定性优化技术就是为了提高晶振的频率稳定性，从而保证设备的正常工作和精确测量。
首先，要优化晶振的频率稳定性，通常需要从晶振本身的选型和参数优化入手。
选择高质量的晶振厂家和型号是非常重要的，因为不同厂家生产的晶振质量、稳定性和寿命可能会有差异。
在选择晶振时，需要考虑其工作温度范围、频率稳定度、频率漂移、振荡模式等参数，以及是否符合设备的要求。
其次，晶振设计中的频率稳定性还与其外部电路的设计有关。
例如，晶振的供
电电路、布线、接地等设计都会对频率稳定性产生影响。
为了减小外部环境对晶振频率的影响，可以采取一些措施，如增加滤波电路、优化供电线路布局、减小电磁干扰等。
另外，晶振频率稳定性的优化还需要考虑晶振的工作环境和应用场景。
例如，
在高温或低温环境下，晶振的频率稳定性可能会受到影响，因此需要选择适合工作环境的晶振型号或者采取温度补偿措施。
此外，在复杂的电磁环境中，也需要加强电磁兼容性设计，避免外部干扰对晶振频率稳定性的影响。
总的来说，晶振设计中的频率稳定性优化技术是一个综合性的工程，需要考虑
多方面因素，包括选型优化、外部电路设计、工作环境影响等。
只有综合考虑这些因素，才能确保晶振在设备中稳定可靠地工作，满足高精度的要求。
希望以上内容能对您在晶振设计中的频率稳定性优化技术有所帮助。
高精度时统的主要技术指标
高精度时统的主要技术指标
高精度时间系统的主要技术指标包括以下几点：
1. 时间精度：指系统的时间精度，也就是系统测量时间的误差大小。
高精度时间系统的时间精度通常在纳秒级别或更小。
2. 频率稳定度：指系统输出的时钟频率的稳定度，也就是频率的波动程度。
好的高精度时间系统具有非常高的频率稳定度，通常在1ppm以下。
3. 时间稳定度：指系统提供的时间码的稳定度，也就是时间码的误差更改频率。
好的高精度时间系统通常具有非常低的时间稳定度。
4. 多路输出：指系统能够同时提供多个时钟输出。
好的高精度时间系统通常允许多路输出，以便满足不同应用场景的需要。
5. 系统易用性：指系统的操作界面、软件控制等方面的易用性。
好的高精度时间系统通常具有简便易用的操作界面和软件控制，使用户能够更方便地进行操作和控制。
铷原子频率标准tr2005c技术指标
铷原子频率标准TR2005C技术指标在现代科技发展日新月异的今天，高精度的时间频率标准已经成为各个领域不可或缺的重要工具。
铷原子频率标准TR2005C作为当前世界上最先进的原子钟之一，其技术指标和性能优势备受关注。
本文将从深度和广度两方面对铷原子频率标准TR2005C进行全面评估，并剖析其在现代科技中的重要地位。
一、铷原子频率标准TR2005C技术指标概述1.频率稳定度铷原子频率标准TR2005C的频率稳定度极高，达到了每秒10的负14次方的水平，这意味着其频率误差仅为每秒几个万亿分之一，可以满足各种高精度时间测量的需求。
2.频率准确度TR2005C的频率准确度非常高，可以稳定地输出特定的频率信号，通常误差在每秒几个十亿分之一以内。
这样的准确度使得其在卫星导航、通信网络以及科学研究领域有着广泛的应用。
3.短期稳定度TR2005C在短时间内的频率稳定度也很突出，可以在毫秒甚至微秒的时间尺度上保持高稳定的频率输出，这对于需要高速数据传输或者实时信号处理的应用至关重要。
4.长期稳定度除了短期稳定度外，TR2005C在长时间尺度上也能够保持出色的频率稳定性，这对于天文观测、卫星定位和导航系统的精准定位以及地震监测等方面具有重要意义。
二、铷原子频率标准TR2005C的应用领域1.卫星导航高精度的时间频率标准是卫星导航系统的核心，而TR2005C凭借其卓越的频率稳定度和准确度，成为了众多卫星导航系统的首选时钟设备，为全球定位系统（GPS）、北斗导航系统等提供了可靠的时间基准。
2.通信网络在高速通信网络中，精准的时间同步对于数据传输和网络安全至关重要。
TR2005C作为高稳定频率标准的代表，被广泛应用于各种通信基站的时间同步系统，保障了通信网络的高效运行。
3.科学研究在科学实验和研究中，时间频率的精准度直接影响着实验数据的准确性和科学结论的可靠性。
TR2005C在科学研究领域有着广泛的应用，为实验数据的采集和分析提供了可靠的时间基准。
频率稳定度在现代电子中的应用
式 中 ， （ ｆ ） 一 ｆ一 ｆ 为 ｉ 时 问 间 隔 内 实 （ △ ） ， 个
测 的绝 对频 差 。
一
Ａｆ ＝ ｔ
ｌｒ １ ｉ ａ
ｎ…
．
Ｉ ＭＨｚ作 为 基 准 晶 振 ． 的 频 稳 度 也 要 达 到 １ 一 ， Ｏ 它 Ｏ
的相 对 变 化 量 ； 期 频 稳 度是 指 一 天 内 因温 度 ， 短 电
源 电压 等 外 界 因 素变 化 而 引起 振 荡频 率 的相 对 变 化 量 ； 时频 稳度 （ 称 秒 级频 稳 度 ） 指 电路 内部 瞬 又 是 噪声 引起振 荡频 率的 相对变 化 量 。 通 常 所 讲 的 频 稳 度 一 般 指 短 期 频 稳 度 。 将 规 若 定 时 间 划 分 为 ｎ个 等 间 隔 ， 间 隔 内 实 测 的 振 荡 频 各 率 分 别 为 ｆｆ ３． ・ｎ则 当 振 荡 频 率 规 定 为 ｋ （ 。 ． ｆ， ｆ … 称 为标 称频 率 ） ， 期频 稳度 的定 义 为 ： 时 短 图 ２ 晶 振 倍 频 链 式 的 电路 模 型 对 于 某 典 型 雷 达 ， 振 为 １ ０ ５ Ｈ ， ８次 倍 晶 ２． Ｍ ｚ ７
—
△ｆ — ｆ —
ｌ ｍ ｌ
ｎ — ＇ 。。
所 以 该 模 型 稳 定 本 振 的 频 稳 度 与 基 准 晶 振 的 频 稳 度 是 相 同 的 。这 是 传 统 雷 达 中通 常 采 用 的 电 路 模 型 。因 此 该 电 路 模 型 稳 定 本 振 的 频 稳 度 一 般 都 不
采 用 锁 相 的 办 法 。 原 则 上 有 两 种 锁 相 的 办 法 ： 种 一
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频率稳定度
一、简介
微波通信对频率稳定度的要求取决于所采用的通信制式以及对通信质量的要求。
发信机的工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳定度。
数字微波通信系统多采用PSK调制方式，若发信机工作频率不稳，有漂移，将使解调的有效信号幅度下降，误码率增加。
一般频率稳定度可以取1×10-5～2×10-5左右。
较好的介质稳频振荡器可达到1×10-5～2×10-5左右。
当对频率稳定度有严格要求时，例如，要求1×10-6～5×10-6时，则必须采用石英晶体控制的分频锁相或脉冲锁相振荡源。
收信设备频率稳定度应和发信设备具有相同的指标，通常为1×10-5～
2×10-5，高性能发信机可达1×10-6～5×10-6。
收信本振和发信本振常采用同一方案，用两个相互独立的振荡器，在有些中继设备里，收信本振功率是发信本振功率取出一部分进行移频得到的，收信与发信本振频率间隔约300MHz左右。
这种方案的好处是收信与发信本振频率必是同方向漂移，因此用于中频转接站时，可以适当降低对振荡器频率稳定度的要求。
频率稳定度标识了数传电台工作频率的稳定程度。
单位为ppm（part per million百万分比）。
通常数传电台的频率稳定度应在：±1.5ppm左右。
二、定义
频率稳定度发信机的每个波道都有一个标称的射频中心工作频率，用f0表示。
工作频率的稳定度取决于发信本振源的频率稳定度。
设实际工作频率与标称工作频率的最大偏差值为Δf，则频率稳定度的定义为：
频率稳定度K=Δf/f0。
三、测量原理
以f1和f2分别表示一个标频信号和一个被测频率信号，设它们的标称值均为Nns，让其进行比相。
由于它们之间的频率差别和所有的各种噪声的影响，使代表各自相位关系的两鉴相脉冲之间的时间差变化在0～Nns的范围，并且以Nns 为一个鉴相周期。
若当两鉴相脉冲之间的时间间隔在0或Nns附近时，就会使鉴相双稳态的鉴相工作不正常。
为了避免出现这种情况，又反映相位差值的变化，则自然会联想到按某种规律的间隔脉冲的鉴相方法。
为控制方便并兼顾避开两比相脉冲的间隔接近0ns和Nns两种情况，比相时，一路鉴相信号的重复周期为Nns，另一路信号的重复周期应大于或等于3倍的Nns，并且标称值是Nns的整数倍。
通过适当的门电路，让T1和T2参加鉴相的脉冲之间的时间间隔为Nns～2Nns或2Nns～3Nns。
这样，两比相信号每隔4Nns的时间分别对鉴相双稳态触发一次，但鉴相的重复周期仍为Nns。
鉴相双稳态输出电压经滤波器输出方波Vf变化的情况，反映了两比相信号间相位差随时间的变化。
T1的每个脉冲均参
加鉴相；T2由于门电路的控制作用，每连续的四个脉冲中只有一个参加鉴相。
但不是固定的分频鉴相，而是选择了与T1鉴相脉冲有一定时间间隔的Nns一段中的时间范围内的脉冲来实现。
四、测量
可以通过数据采集板卡利用LabView软件对表示被测频率稳定度的方波信号Vf进行采集，也可选择AnyWay变频功率测试系统进行频率稳定度的测量，通过WP4000变频功率分析仪界面，用户可以方便的查看当前信号的频率稳定度，便用用户对信号进行分析与问题判定，显示界面如下所示：。