[其他]一種測量頻率的裝置

無效

• 申請號: 85100349
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100349B
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發明（設計）人: 張學莊
• 申請（專利權）人: 中南工業大學
• 主分類號: G01R23/10
• 分類號: G01R23/10;G01R35/00
• 代理公司: 中南工業大學專利事務所
• 代理人: 李展明

本發明屬于測量頻率和時間的裝置。

在高精度時間頻率測量儀器中，各種通用型電子計數器（如：中國南京電訊儀表廠的E323A型）、高分辨率的計算計數器（如：中國南京電訊儀表廠的E3301型）及倒數計數器（ReciprocalCounter如：美國HP5345A型）等都可以用于測量一定頻帶中的頻率或周期等。但由于儀器中作為時基的晶體振蕩器的頻率不斷漂移，在測量時，其準確頻率不能確知，故被測頻率或時間的準確度也難于確知，所以通用計數器的實際測頻（或測時）準確度多在10^-6〉左右。計算計數器和倒數計數器雖比通用計數器有較高的分辨率，機中采用的晶體振蕩器的頻率穩定度也較高，但仍然受到時基準確度的限制，測頻準確度約為10^-8。為了得到優于10^-8的頻率準確度，可以用高分辨率計數器外接銣原子頻標進行測頻，但儀器造價昂貴，一般單位難于購置。此外，各種彩色副載波校頻儀（如CPB-3、CXF-1型）可用來校準晶振頻率，準確度高達5×10^-12/30分鐘，但只能校幾個點頻，不屬于計數器的范疇。

本發明的目的是造一臺價廉實用的頻率和時間測量儀器，以便保證優于10^-8的精確度測定頻率和用于校準多種儀器中晶體振蕩器的頻率。

本發明由衛星電視接收機（1），電視天線放大器（2）、彩色電視副載波（或彩色電視）接收機（3）、彩電副載波倍頻器（4）、電子計數器（5）、數據處理裝置（6）、數字打印機（7）、穩壓電源（8）和晶體振蕩器（9）等9個部分所組成。見附圖。

本發明的實質在于將一臺高分辨率計數器（5）與一臺彩色電視副載波（或彩色電視）接收機（3）有機地結合起來，構成一臺高精度測量頻率的裝置。它的時基頻率準確度由高準確度的彩色電視副載波信號頻率作實時校準。

用此儀器測頻時，先用彩色電視副載波（或彩色電視）接收機或衛星電視接收機接收中國中央電視臺或地方轉播臺發播的中央電視臺實時節目或接收衛星電視發播的節目，（這些節目的彩色副載波信號必須與銫原子頻標同步）當接收信號足夠強，彩色副載波穩定出現時，電視機內的彩色副載波信號Fsc之頻率將等于4433618.75赫茲（PAL制）其頻率準確度為5×10^-12。機內已將Fsc信號取出，并倍頻至nFso。用計數器（5）測定nFsc，便可得知計數器本身晶振的頻率準確度。隨即再用該計數器測定未知信號的頻率Fx，Fx的頻率準確度便可確知，即被測頻率可以準確測定。計數器（5）為通用計數器，但閘門時間需延長至100秒。（5）也可為倒數計數器或計算計數器，使測頻范圍更廣，精度更高。通常，因計數器中晶振的頻率不正好等于其標稱值，故測頻之結果需經數據處理器（6）處理后，直接顯示被測頻率的準確值并經打印機（7）記錄下來。（6）可以是微機或可程序計算器。為提高校頻與測頻精度，需將閘門時間延長至100秒，n值可取2-24或更大些，取決于計數器（5）的直接測頻能力。例如：直接計數頻率為100MHz的計數器測定Fsc的20倍頻時，閘門時間取100秒，顯示值為88672375.00Hz，測定誤差約為1.20×10^-10。這也是機內晶體振蕩器（9）可達到的頻率準確度。該準確的晶振信號可作頻率標準使用，頻標信號從（9）的FO端輸出。儀器在電視信號微弱地區使用時，需加天線放大器（2）和設置良好的室外天線。在邊遠地區，可采用衛星電視接收機（1），利用中國或其他國家（如蘇聯）通過衛星系統發播的彩電校頻信號工作。為解決野外工作中的測頻與測時問題，儀器必須便于攜帶，降低功耗，故采用15厘米或小于15厘米的小屏幕，低功耗彩色電視機或去掉彩色電視機中的圖象顯示部分（即彩色電視副載波接收機），并設置低功耗穩壓電源（8），電池直流供電構成攜帶式高精度計數器。當在野外收不到彩電信號時，可到最近的電視覆蓋區內校準高穩定晶體振蕩器（9），校準后的數天內，以（9）作時基，仍可保持相當好的測頻精度。儀器如只需用于高精度測頻，可用數字頻率計取代通用計數器。

本發明可以構成多種儀器的一個部分，旨在利用本發明所提供的高準確度頻標或利用本發明的高精度測頻功能或利用本發明的頻率自校準功能。

本發明可直接用于不同場合的多種專門應用，如用于晶體振蕩器性能檢測的“頻率穩定度測量儀”、“電磁波測距用野外校頻儀”、“通用電子計數器晶振頻率校準儀”及其它電子儀器和裝備的“頻率校正儀”等。