【国家计量标准(JJ)】 铯原子频率标准检定规程

中华人民共和国国家计量检定规程JJG492—2009
艳原子频率标准
Cesium Atomic Frequency Standards2009-05-18发布
2009-11-18实施
国家质量监督检验检疫总局发布建筑321---标准查询下载网

JJG492—2009
艳原子频率标准检定规程
Verification Regulation of
Cesium Atomic Frequency StandardsJJG492—2009
代替JJG492—1987
本规程经国家质量监督检验检疫总局于2009年5月18日批准，并自2009年11月18日起施行。
归　口　单　位：全国时间频率计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院参加起草单位：航天科工集团二院二〇三所本规程委托全国时间频率计量技术委员会负责解释本规程主要趣草人：
J3G 492--2009
张爱敏（中国计量科学研究院）参加起草人：
王伟波（中国计量科学研究院）宁大愚（中国计量科学研究院）徐月青(航天科工集团二院二〇三所）建筑321---标准查询下载网

范围·
引用文献·
计量性能要求
输出频率及幅度
频率稳定度·
相位噪声
频率准确度
频率调整
谐波与非谐波失真，
秒脉冲（1PPS）输出
4.8时钟同步
5通用技术要求·
5.1外观标志·
5.2其他要求
6计量器具控制
6.1检定条件·
检定项目和检定方法·
6.3检定结果的处理·
6.4检定周期·
附录A
附录B
附录C
两种频标比对器原理
检定证书（内页）格式
JJG492—2009
检定结果通知书（内页）格式
（1）
（2）
（2）
（2）
（3）
（3）
（3）
（3）
（3）
（3）
（9）
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1范围
JJG492—2009
艳原子频率标准检定规程
本规程适用于原子频率标准（含艳原子钟）的首次检定、后续检定和使用中检验。2引用文献
JJF10011998通用计量术语及定义JJF1180—2007时间频率计量名词术语及定义JJG2007—2007时间频率计量器具检定系统表使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3概述
艳原子频率标准（以下简称频标）是一种被动型原子频标，由物理部分（原子谐振器）及电路部分组成。谐振器内艳原子在微波激励信号感应下发生能级跃迁；电路部分包含石英晶体振荡器、倍频综合器和频率控制电路。频率控制电路用于调整石英晶体振荡器的频率，将其输出频率锁定到原子的跃迁频率。基本原理如图1所示。铠原子谐振器
倍频综合器
石英晶体振荡器
调制器
图1原子频率标准原理
配有数字时间指示的艳频标又称为艳原子钟。解调器
控制器
艳频标和原子钟具有很高的频率准确度，广泛应用于科研、国防、通讯、导航、计量等领域。
4计量性能要求
4.1输出频率及幅度
频率：5MHz，10MHz
幅度：≥1V（502）
4.2频率稳定度
见表1，表示取样时间，（t）（阿仑标准偏差）表示频率稳定度。4.3相位噪声
10000s
JJG 492--2009
表1频率稳定度要求
2×10-10～7×10-11
5×10-11~1×10-11
3×10-11～5×10-12
1×10-11～3×10-12
3×10-12～8×10-13
1×10-12~2×10-13
3×10-13～8×10-14
2×10-13~3×10-14
见表2，f表示傅立叶分析濒率，式（f)表示相位燥声。表2相位噪声要求
100kHz
频率准确度
1×10-11～2×10-13
4.5频率调整
范围：±1×10-9
分辨力：1×10-15~1×10-14
4。6谐波与非谐波失真
谐波：≤40dBc
非谐波：≤一80dBc
4.7秒脉冲（1PPS）输出
脉冲幅度：≥2。4V（500）
脉冲宽度：≤20μs
上升时间：≤5ns
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f(f)(dBc/Hz)
90～—106
120～-136
-130～-151
—140~-156
-145~-160
-145～—160

4.8时钟同步
4.8.1自动同步
JJG492—2009
同步秒脉冲：脉冲幅度：2V～10V脉冲宽度：100ns～100μs
上升时间：≤50ns
最大同步误差：土50ns
4.8.2手动同步
范围：-0.5s~十0.5s
分辨力与最大同步误差：士50ns说明：检定时计量性能要求以被检艳频标（或原子钟）说明书的技术指标为准。5通用技术要求
5.1外观标志
艳频标的前面板或后面板上应标有：仪器名称、型号、制造厂、出厂编号及电源要求。艳频标的电源开关、输人输出端口、功能设置开关等均应有识别标志，显示屏能正常显示工作参数。
5.2其他要求
送检时要携带使用说明书，后续检定时要携带上次的检定证书。6计量器具控制
计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检验。6.1检定条件
6.1.1检定用设备
6.1.1.1频率稳定度参考频标
输出频率为5MHz、10MHz，相同取样时间的频率稳定度应优于被检频标频率稳定度3倍。
6.1.1.2频率准确度参考频标
输出频率为5MHz、10MHz，可选用艳频标或氢频标，其频率准确度已校准到比被检艳频标高个量级。
6.1.1.3相位噪声参考频标
输出频率为5MHz、10MHz，相位噪声应比被检频标相应傅立叶频率点的相位噪声小10dB，有电调输人端口。6.1.1.4频标比对器
输入频率：5MHz、10MHz。
能够测量和计算频率稳定度，其比对不确定度（用阿仑标准偏差表示）应不大于被检艳频标的频率稳定度的1/3。
6.1.1.5相位噪声测量装置
输入频率：5MHz、10MHz。
JJG 492--2009
傅立叶分析频率：1Hz～100kHz，相位噪声本底应比被检频标在相应傅立叶频率点的相位噪声小10dB。
6.1.1.6频谱分析仪
频率范围覆盖1MHz50MHz，动态范围≥100dB。6.1.1.7时间间隔计数器
时间间隔：1ns～1s；
最大允许误差：士1ns；
触发电平在（0～5）V范围内连续可调，并能指示电平值；有外接频标功能。
6.1.1.8示波器
上升时间应小于被检脉冲上升时间的1/3。6.1.1.9秒脉冲（1PPS）发生器
脉冲幅度：≥2V（500）；
脉冲宽度：≥100ns；
脉冲上升时间：<5ns；
有外接频标功能。
6.1.2检定环境条件
6.1.2.1环境温度
被检艳频标和参考频标均置于恒温室内，恒温室的温度可在（2025）℃范围内任选值，检定期间温度最大允许变化土1℃。6.1.2.2环境湿度
相对湿度≤80%。
6.1.2.3供电电源
交流，电压220（1士10%）V，频率50（1±2%）Hz。6.1.2。4周圃无影响正常检定的电磁干扰和机械振动。6.2检定项目和检定方法
6.2.1检定项目
检定项目见表3。bZxz.net
表3检定项目
项目名称
外观及工作正常性检查
频率信号幅度
谐波与非谐波失真
频率稳定度
相位噪声
频率准确度
首次检定
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后续检定

使用中检验
项目名称
频率调整
秒脉冲幅度及宽度
秒脉冲上升时间
时钟同步
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表3(续）
首次检定
注：“十”为必检项，“”为可不检项。6.2.2检定方法
6.2.2.1外观及工作正常性检查
（1）外观检查
应满足5.1和5.2的要求。
（2）工作正常性检查
后续检定
使用中检验
被检艳频标应在说明书规定的预热时间内锁定。锁定后通过显示窗口或计算机操作软件窗口查看各有关性能参数，显示的数值应在说明书给定的范围内。6.2.2.2频率信号幅度的检定
仪器连接如图2。
5MHz、
被检频标
图2频率信号幅度的检定
示波器
被检频标的5MHz、10MHz频率信号分别接入示波器，示波器的输入阻抗选为502，直接测量输入信号的幅度值。6.2.2.3谐波与非谐波失真的检定仪器连接如图3。被检艳频标的5MHz、10MHz信号分别接人频谱分析仪。5MHz、
被检频标
频谱分析仪
图3谐波和非谐波失真的检定
（1）谐波失真
频谱分析仪的分辨力带宽（RBW）、视频带宽（VBW）均设置为1kHz，合理设置频谱分析仪的起始和终止频率，分别测量基波频率处功率电平P及n次谐波（一般n取2、3、4、5）频率处的功率电平Pn。n次谐波失真H按公式Hn一Pn一P计算，选取H最大值作为测量结果。5
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