Faculty of Physics
M.V.Lomonosov Moscow State University
Menu

Устройство термостабилизации для стандарта частоты и времени

Е. В. Исупова$^1$, А. П. Валов$^2$

Memoirs of the Faculty of Physics 2024. N 4.

  • Article
Annotation

В статье обоснована необходимость улучшения устройства термостабилизации для стандарта частоты и времени на атомах рубидия-87. Рассмотрены различные принципы термостатирования: системы с регулированием по возмущению, отклонению и комбинированные. Выбран наилучший вариант. На его основе для борьбы с температурной нестабильностью, которая оказывает негативное влияние на оптические элементы в составе всего устройства, разработана новая схема термостабилизации для газовой ячейки квантового стандарта частоты. После проектирования печатных плат был произведён монтаж всех элементов. Лабораторные испытания квантового дискриминатора в термокамере показали отличную работу схемы, при которой изменение сопротивления терморезистора в мосте на 25% меньше, по сравнению со старой схемой. Доказана эффективность использования в схеме инструментального усилителя, который уменьшил сигнал ошибки в мосте, и ПИД-контроллера, который скорректировал переходные процессы и обеспечил стабильную и точную регуляцию в схеме, при этом защищая её от перерегулирования. С помощью термостабилизации в дальнейшем может быть улучшена кратковременная и долговременная стабильность стандарта частоты и времени, что благоприятно скажется на синхронизации временных шкал в спутниковой навигационной системе, которая опирается на точные измерения времени и расстояния для определения местоположения объекта, что имеет большое значение для таких областей, как авиация, морская навигация, геодезия, а также для повседневного использования GPS-устройств.

Received: 2024 June 9
Approved: 2024 November 20
PACS:
06.20.fb Standards and calibration
Authors
Е. В. Исупова$^1$, А. П. Валов$^2$
$^1$undefined\
$^2$"The Bonch-Bruevich Saint Petersburg State University of Telecommunications"
Issue 4, 2024

Moscow University Physics Bulletin

Science News of the Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University

This new information publication, which is intended to convey to the staff, students and graduate students, faculty colleagues and partners of the main achievements of scientists and scientific information on the events in the life of university physicists.