Стандарты частоты и времени водородные Ч1-75А

Назначение

Стандарты частоты и времени водородные Ч1-75А (далее - стандарты Ч1-75А) предназначены для использования в качестве источника высокоточных, высокостабильных по частоте, спектрально чистых синусоидальных сигналов с частотой 5 МГц и 100 МГц и сигналов времени с периодом 1 с и применяются на объектах сферы обороны и безопасности в службе времени, время-частотных измерительных системах, радионавигационных системах, радиоинтерферометрах со сверхдлинной базой.

Описание

Принцип действия стандартов Ч1-75А основан на фазовой синхронизации сигнала кварцевого генератора 5 МГц по сигналу квантового водородного генератора (КВГ) 1420,4 МГц.

Высокая стабильность частоты выходного сигнала стандарта Ч1-75А определяется стабильностью частоты излучения атомов водорода.

Стандарт 41-75А конструктивно выполнен в виде настольного прибора. Габариты прибора позволяют устанавливать его в стандартную радиотехническую стойку. Стандарт Ч1-75А состоит из следующих основных блоков: квантового водородного генератора с блоками управления внешним и внутренним термостатами и стабилизатором пучка, блока синхронизации, блока управления и контроля, компаратора частотного, блока связи с каналом общего пользования (КОП) и блока питания. Квантовый водородный генератор генерирует высокостабильный по частоте сигнал на частоте 1420,4 МГц, который поступает на блок синхронизации. Там он смешивается с сигналом умноженного по частоте в 280 раз сигнала кварцевого генератора с частотой 5 МГц.

После преобразования к частоте 20,405 МГц, затем 405 кГц и далее 5,7 кГц сигнал поступает на фазовый детектор, куда в качестве опорного подается сигнал 5.7 кГц от перестраиваемого по частоте синтезатора, сформированный из сигнала кварцевого генератора 5 МГц. Сигнал ошибки с фазового детектора используется для подстройки частоты кварцевого генератора 5 МГц.

Блок управления и контроля служит для управления работой стандарта 41-75А в разных режимах, индикации режимов работы, индикации неисправностей, а также формирования импульсных сигналов времени с периодом 1 с.

В стандарте 41-75А предусмотрен режим автоматической настройки резонатора квантового водородного генератора на линию излучения атомов водорода, который осуществляется с помощью компаратора частотного, реверсивного счетчика, входящего в состав блока управления и контроля и второго, аналогичного стандарта 41-75 А.

модуляции частоты генерации стандарта 41-75 А при модуляции добротности спектральной линии излучения атома водорода, когда резонатор квантового водородного генератора точно настроен на частоту излучения атома.

Блок связи с КОП предназначен для управления частотой стандарта 41-75А от ЭВМ и для выдачи сигнала о возникших неисправностях. Блок питания обеспечивает стандарт 41-75А всеми необходимыми питающими напряжениями.

По условиям эксплуатации стандарты 41-75А относятся к группе 1.1 ГОСТ РВ 20.39.304-98 климатического исполнения УХЛ с диапазоном рабочих температур от 5 °C до 35 °C.

Технические характеристики

Номинальные значения частот выходных сигналов...5 МГц, 100 МГц (синусоид.). ...........................................................................................1 Гц (ими.)

Эффективное значение напряжения выходных сигналов с частотой 5 МГц;

100 МГц на нагрузке (50 ± 5) Ом, В.......................................................от 1.0 до 0,2.

Параметры импульсного сигнала с частотой 1 Гц:

- амплитуда напряжения на нагрузке (50 ± 5) Ом, В......................от 2,5 до 5.0;

- полярность....................................................................положительная;

- длительность импульсов, мкс...................................................от 10 до 20;

- длительность фронта импульсов, нс, не более

- нестабильность фронта импульсов, нс не более

Пределы допускаемой основной относительной погрешности по частоте:

- в режиме без автоматической настройки резонатора (АНР)................± 54 О'12;

- в режиме АНР..........................................................................±5

Нестабильность частоты выходных сигналов (среднеквадратическое двухвыборочное отклонение частоты), не более:

обеспечивается при точности поддержания окружающей температуры ± 1 °C.

Среднее относительное изменение частоты выходного сигнала за 1 сутки, не более:

- в режиме без АНР..........................................................................Г10'14:

- в режиме АНР...........................................................................5-10'16.

Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности изменения частоты при изменении окружающей температуры на 1 °C в диапазоне рабочих температур:

- в режиме без АНР....................................................................±240'|?;

- в режиме АНР.........................................................................± Г10''\

Разрешающая способность корректора частоты при диапазоне перестройки частоты корректора Г10'10 ........................................................................11О'|?.

Уровень фазовых шумов (отношение шум/сигнал) в спектре выходного сигнала 5 МГц, дБ/Гц, не более:

при отстройке от несущей: 10 Гц..................................................минус

100Гц.................................................минус

1; 10 кГц.............................................минус

Напряжение питания сети, В:

с частотой 50 Гц........................................................................220 ± 22:

с частотой 400 Гц........................................................220 ± 11 или 115 ± 6:

постоянное напряжение............................................................от 22 до 30.

Мощность, потребляемая от сети питания, ВА, не более

Мощность, потребляемая от источника постоянного напряжения, Вт, не более

Средняя наработка на отказ, ч, не менее...............................................14000.

Габаритные размеры (высота х ширина х глубина), мм, не более.......708x480x595.

Масса, кг, не более

Рабочие условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °C.............................................от 5 до 35:

относительная влажность воздуха при температуре 25 °C, %.....................до

атмосферное давление, кПа......................................................от 84 до 106.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится в правом верхнем углу лицевой панели прибора и на титульных листах эксплуатационной документации.

Комплектность

В комплект поставки входят: стандарт частоты и времени водородный 41-75А. комплект ЗИП, упаковка для транспортирования, комплект эксплуатационной документации.

Примечание. Режим автоматической настройки резонатора (АНР) обеспечивается комплектом из 2-х стандартов частоты и времени водородных Ч1-75А.

Поверка

Поверка прибора осуществляется в соответствии с разделом 5 «Поверка прибора); руководства по эксплуатации ЯНТИ.411146.031 РЭ, согласованным начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ.

Средства поверки: милливольтметр ВЗ-62, вольтметр В7-40, осциллограф С1-116. модуль радиоизмерительный синхронизирующий К-161B-A-H-SMB-02-01-13, частотомер электронно-счетный 43-64, компаратор частотный 47-46, стандарт частоты и времени водородный 41-75А (второй прибор, кроме поверяемого).

Межповерочный интервал - 1 год.

Нормативные документы

ГОСТ РВ 20.39.304-98.

ГОСТ 8.129-99. «ГСП. Государственная поверочная схема для средств измерения времени и частоты».

ГОСТ 22261-94. «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».

ГОСТ 23512-98. «Стандарты частоты и времени. Общие технические требования и методы испытаний».

ЯНТИ.411146.031 ТУ. «Стандарт частоты и времени водородный 41-75А. Технические условия».

Заключение

Тип стандартов частоты и времени водородных Ч1-75А утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.