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:
| В режиме без АНР | В режиме АНР |
| при времени измерения Примечание. Нестабильность | 1с 240 240 Юс 340’14 ЗЧО'14 100 с 740'15 Г10'14 1ч 240'15 ЗЧО'15 1 сут 5Ч0'15 240'15 частоты за интервалы времени 100 с и 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.
