石英晶体频率标准自动化测量系统方案

石英频标因其优良的短期频率稳定度和较高的频率准确度广泛应用于工业生产、国防、科研和计量等部门。如果是gps信号控制的石英频标，其频率准确度能达到原子频标的水平。

但是石英晶体频率标准在出厂使用一段时间后说明书标称频率值和实际频率值测试结果会出现一定偏差。因其会受制造工艺、器件老化以及外部温度等因素影响。此外，还有一种情况导致晶振频率的准确度和稳定度降低那就是晶体振荡器内部存在着的各种噪声会使频率值产生随机起伏。所以需要定期对石英晶体振荡器进行检定，包括受gps控制的石英频标。

下面我们将重点介绍一下石英晶体振荡器自动化测量系统方案。

根据石英晶体频率标准检定规程中对计量器的具体要求，检定石英晶体振荡器的过程中我们是需要用到的整套设备如下：

短期频率稳定度参考频标

相位噪声参考频标

日老化率及频率准确度参考频标

短期频率稳定度测量系统

相位噪声测量系统和日老化率及频率准确度测量系统。

频率准确度是指频率的实际值相对标称值的偏离程度。

其中短期频率稳定度参考频标应优于被检石英频标相应取样时间频率稳定度的3倍。推荐SYN3102A型低相噪铷原子频率标准，可作为自动化测量系统中短期频率稳定度参考频标和相位噪声参考频标。以10mhz稳定度和相位噪声为例，这款具体指标为：

频率稳定度为≤2E-11/1s;

≤1E-11/10s;

≤3E-12/100s;

相位噪声为≤-130dBc/Hz(10Hz)

≤-140dBc/Hz(100Hz)

≤-150dBc/Hz(1KHz)

≤-155dBc/Hz(10KHz)

日老化率及频率准确度参考频标推荐SYN3204型输出4路正弦信号，2路10mhz，1路5mhz和1mhz，频率准确度出厂时是5E-11，跟踪到gps信号24小时后平均值为1E-12，当没有gps信号时，24小时保持精度为5E-11。满足应优于被检石英频标相应技术指标的10倍需求。

短期频率稳定度测量系统，输入的频率包含1mhz，5mhz，10mhz。

推荐频稳测试仪SYN5609型对可测输入频率标准信号的短期稳定度及频率准确度。通过各种计算和数据处理可得到开机特性、频率日波动及频率漂移率等参数。这台设备的测量算法和数据处理完全符合检定规程对有关频标特性测试的规定。

相位噪声测量系统和日老化率及频率准确度测量系统推荐SYN5619型相位噪声测试仪，这款设备可测短稳和相噪使用操作简单。

至于石英晶体频率标准检定的具体步骤和方法请以检规规程为参考，包含外观及工作正常性检查、短期频率稳定度、单边带相位噪声、日老化率和频率准确度的计量测试。

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