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技術(shù)文章
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    GPS 監(jiān)控的頻率參考基準(zhǔn)
    型 號(hào):910
    品 牌:美國(guó)FLUKE
    技術(shù)指標(biāo):頻率偏移(24小時(shí)平均值):<1x10-12*
    館陶GPS 監(jiān)控的頻率參考基準(zhǔn)-910-美國(guó)FLUKE

    GPS 技術(shù)控制的時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn),,在任何位置均可獲得溯源性

    910 和 910R是完全可溯源的、極其精確的頻率標(biāo)準(zhǔn),非常適合在多種情況下應(yīng)用,例如電信通訊、時(shí)間頻率校準(zhǔn)和自動(dòng)測(cè)試。

    910 和 910R 均能提供精密的頻率信號(hào)和秒脈沖數(shù)作為時(shí)間/頻率參考,具有多個(gè)選件,可以在任何位置進(jìn)行安裝、監(jiān)控和管理。兩款型號(hào)均可從 GPS 衛(wèi)星陣列中的內(nèi)置銫鐘標(biāo)準(zhǔn)獲得其長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定性,這兩種儀器還有內(nèi)置的恒溫晶體振蕩器 (OCXO) 或銣原子鐘 (Rb) 提供極高的短期穩(wěn)定性。

    ·         獨(dú)特的可溯源性,無需重新校準(zhǔn)

    ·         兩款型號(hào)可供選擇,既能滿足應(yīng)用,又不超出預(yù)算

    ·         最多達(dá) 13 路的各種信號(hào)輸出,成本效益最大化

    ·         使用 910/910R 以太網(wǎng)端口,可進(jìn)行中心或遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理和數(shù)據(jù)收集

    ·         兩種工作模式適合不同應(yīng)用

    ·         體積小巧,適合便攜應(yīng)用

    ·         隨機(jī)GPSView軟件

    獨(dú)特的可溯源性,無需重新校準(zhǔn)

    無線傳播頻率標(biāo)準(zhǔn)已有多年歷史,但直到如今,它們都具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。實(shí)際上,裝置就是個(gè)“黑匣子”,具有一個(gè)天線輸入和一個(gè)頻率輸出。本地振蕩器的控制過程對(duì)用戶是不透明的。用戶通常使用外部的頻率參考(例如銣原子鐘)、計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器和 PC來記錄“黑匣子”和頻率參考之間的差異。

    溯源要求和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比鏈?zhǔn)沁B續(xù)不斷的,所有的比對(duì)過程和數(shù)據(jù)必需具有包含其不確定度的證明文件。

    現(xiàn)在,福祿克第一次將頻率比較器和非常穩(wěn)定的頻率標(biāo)準(zhǔn)組合在了同一臺(tái)儀器表中,并帶有 GPS 接收器。

    接收到的GPS信號(hào)會(huì)持續(xù)對(duì)照本地頻率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)。相位和頻率偏差存儲(chǔ)在儀器內(nèi)部,可以在任意時(shí)刻、幾乎任意地點(diǎn)從 910/910R 直接(或通過以太網(wǎng)接口選件)傳輸?shù)饺我?PC。然后通過使用隨機(jī)附帶的GPSView軟件,可以獲得具有溯源性的記錄并打印報(bào)告。校準(zhǔn)歷史數(shù)據(jù)(按日累積)可以在儀器內(nèi)部的存儲(chǔ)器中保存數(shù)年,當(dāng)前 24 小時(shí)的平均偏移量則持續(xù)顯示在前面板的 LCD 顯示屏上。

    這種頻率標(biāo)準(zhǔn)的溯源性意味著 910 和 910R頻率標(biāo)準(zhǔn)基本不需要進(jìn)行再校準(zhǔn)。在儀器內(nèi),穩(wěn)定度非常高的內(nèi)置銣原子鐘或控溫石英晶體振蕩器(OCXO)被不斷地校準(zhǔn)至GPS的銫原子鐘頻率標(biāo)準(zhǔn),最終被校準(zhǔn)至國(guó)際協(xié)調(diào)時(shí)(UTC)。無論910/910R是在GPS 監(jiān)控模式,還是手動(dòng)保持模式下都可以進(jìn)行校準(zhǔn)。

    兩款型號(hào)可選擇,滿足不同應(yīng)用又不超出預(yù)算

    福祿克GPS監(jiān)控的時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)型號(hào):穩(wěn)定度最高、具有內(nèi)置銣原子鐘的910R;內(nèi)置高穩(wěn)定度的恒溫石英晶體振蕩器且相對(duì)便宜的 910。

    最多達(dá)13路各種信號(hào)輸出,成本效益最大化

    兩款型號(hào)都標(biāo)配有一路5MHz和五路10MHz的正弦波輸出,另外還包括一路秒脈沖輸出。如果應(yīng)用中需要更多輸出(例如,如果多臺(tái)儀器都需要從同一頻率標(biāo)準(zhǔn)提供信號(hào)),則通過70選件就可以另外再加裝五路10MHz的輸出。另外,72 選件還可以為儀器額外增加五路2.048MHz的輸出,這在電信行業(yè)的許多應(yīng)用中是非常有用的。73 選件可提供另外五路13MHz的輸出,這是 GPS 基站主時(shí)鐘的標(biāo)準(zhǔn)頻率。利用71選件還可以提供另外一種配置,它可以為儀器額外增加四路正弦波輸出:10MHz、5 MHz、1MHz和 0.1Hz,以及一路0.1MHz的方波輸出。最后,利用選件 75還可以自定義頻率的脈沖輸出。

    使用910/910R以太網(wǎng)端口,可進(jìn)行中心或遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理和數(shù)據(jù)收集

    910 和 910R 均可安裝可選的以太網(wǎng)通訊接口(76 選件),可以實(shí)現(xiàn)在線訪問。利用隨機(jī)提供的GPSView軟件,可以通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)監(jiān)控儀器和GPS的狀態(tài),或收集校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

    利用以太網(wǎng)接口的連通性,數(shù)據(jù)的傳輸距離可達(dá)到任何有網(wǎng)絡(luò)的地方,而不像GPIB或RS232接口那樣受到距離的限制。這意味著計(jì)量工作可以在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方,利用一臺(tái)電腦就完成。還可以實(shí)時(shí)觀察來自多臺(tái)儀器的數(shù)據(jù)。

    兩種工作模式適合不同應(yīng)用

    大多數(shù)用戶都愿意其頻率標(biāo)準(zhǔn)可以自動(dòng)調(diào)整,用來消除長(zhǎng)期使用帶來的頻率變化。這種調(diào)整模式也是910和910R的默認(rèn)模式。只要有衛(wèi)星信號(hào)可以利用,其內(nèi)置的頻率標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)被監(jiān)測(cè)到并被調(diào)節(jié),24小時(shí)的平均頻率偏移幾乎為零。然而,在該模式下,除銣鐘外,,所有本地振蕩器的短期到中期的穩(wěn)定度并不是非常好。所有的 GPS 頻率標(biāo)準(zhǔn)都是如此。由于受各種氣象條件的限制,接收到的GPS信號(hào)具有相對(duì)較大的短期頻率偏移。也就是說在使用接收到的GPS信號(hào)調(diào)整 910內(nèi)置時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)時(shí),在100秒到1000秒的平均時(shí)間內(nèi),穩(wěn)定度會(huì)稍有降低。在這種模式下,內(nèi)置時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)和接收到的GPS信號(hào)之間的頻率差異被用來連續(xù)調(diào)整內(nèi)置時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)。每24小時(shí),都會(huì)在儀器的存儲(chǔ)器中保存頻率偏移和調(diào)整的數(shù)據(jù),并可以打印出可溯源的數(shù)據(jù)記錄。實(shí)際的頻率偏移(24 小時(shí)平均值)可顯示在前面板上。

    某些實(shí)際應(yīng)用要求非常嚴(yán)格的中短期穩(wěn)定度,尤其是數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)中的抖動(dòng)和漂移測(cè)量。910/910R獨(dú)特的手動(dòng)保持模式可以在實(shí)際測(cè)量期間從監(jiān)控模式切換到手動(dòng)保持模式,從而在測(cè)量開始時(shí)獲得出眾的頻率準(zhǔn)確度,并在測(cè)量期間保持其穩(wěn)定度。此時(shí)內(nèi)置時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn)并不調(diào)整。當(dāng)沒有接收到可用的 GPS 信號(hào)時(shí),會(huì)自動(dòng)進(jìn)入該模式。也可以通過激活手動(dòng)保持鍵來選擇該模式。如果設(shè)置使用手動(dòng)保持模式時(shí)又有有效的 GPS 信號(hào)可用,將每 24 小時(shí)計(jì)算實(shí)際的頻率偏移、予以顯示并保存在儀器中。

    對(duì)于 910R 中非常穩(wěn)定的銣鐘振蕩器,在 1000 秒的平均時(shí)間內(nèi),GPS監(jiān)控模式和手動(dòng)保持模式的穩(wěn)定度沒有很大差異。

    體積小巧,適合便攜應(yīng)用

    在使用手動(dòng)保持模式時(shí),910和910R實(shí)際就是溫控石英晶體振蕩器(OCXO)或銣原子鐘頻率標(biāo)準(zhǔn)。他彌補(bǔ)了GPS接收器便攜性差的典型缺陷。在位置發(fā)生變化時(shí),一般的 GPS 接收器需要幾個(gè)小時(shí)才能鎖定,而 910/910R 在10分鐘后就可以投入使用。

    隨機(jī)GPSView軟件

    GPSView是基于Windows 95/98/2000/NT的應(yīng)用程序,可以和GPS監(jiān)控的頻率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信。其主要目的是根據(jù)保存在910/910R內(nèi)部存儲(chǔ)的24小時(shí)頻率偏移值,提供溯源性校準(zhǔn)文檔。

    為了獲得連續(xù)的溯源鏈時(shí),需要在首次使用后每隔一年將數(shù)據(jù)下載到 PC?梢赃M(jìn)行短期相位偏移的分析,也可以獲得最近 40 天內(nèi)的數(shù)據(jù)。

    通過GPSView軟件,用戶可以控制工作模式(GPS監(jiān)控或手動(dòng)保持),并鎖定前面板,以防止通過手動(dòng)保持鍵進(jìn)行意外的更改。用戶還可以為選件75設(shè)置可選的脈沖輸出頻率和占空比。

    通用規(guī)范

    工作模式

    訓(xùn)練模式:內(nèi)部時(shí)基振蕩器和接收到的GPS信號(hào)之間的頻率差異被用來連續(xù)調(diào)整振蕩器(訓(xùn)練)。每24小時(shí),都會(huì)在非易失存儲(chǔ)器中保存頻率偏移和調(diào)整數(shù)據(jù),以打印輸出溯源性記錄。計(jì)算出實(shí)際的頻率偏移(24小時(shí)平均值)并顯示在前面板上。

    保持模式:并不調(diào)節(jié)內(nèi)部振蕩器。當(dāng)沒有接收到可用的GPS信號(hào)時(shí),會(huì)自動(dòng)進(jìn)入該模式。也可以通過激活手動(dòng)保持鍵來選擇該模式。如果設(shè)置使用手動(dòng)保持模式時(shí)又有有效的GPS信號(hào)可用,將每24小時(shí)計(jì)算實(shí)際的頻率偏移、予以顯示并保存在非易失存儲(chǔ)器中。

    頻率穩(wěn)定度-鎖定至GPS 910R (GPS-Rb)

    頻率偏移(24小時(shí)平均值):<1x10-12*

    短期(艾倫偏差):<1 x 10-12(t = 100s)

    <3 x 10-12(t = 100s)

    <1 x 10-11(t = 10s)

                      <3 x 10-11 (t = 1s)

    預(yù)熱(+25°C):20分鐘鎖定

     *溫度在23°C + 3°C

    頻率穩(wěn)定度-鎖定至GPS 910 (GPS-OCXO)

    頻率偏移(24小時(shí)平均值):<1x10-12*

    短期(艾倫偏差):<1 x 10-12(t = 100s)

    <3 x 10-12(t = 100s)

    <1 x 10-11(t = 10s)

                      <3 x 10-11 (t = 1s)

    預(yù)熱(+25°C):20分鐘鎖定

    *溫度在23°C + 3°C

    頻率穩(wěn)定度–保持910R
    (GPS-Rb)

    老化/24h:<2 x 10-12(典型值)

    老化/月: <5 x 10-11

    溫度(0°C…+50°C): <3 x 10-10

    溫度(23°C ± 3°C): <2 x 10-11(典型值)

    短期(艾倫偏差):<3 x 10-12(t = 100s)

    頻率穩(wěn)定度–保持910
    (GPS-OCXO)

    老化/24h:<3 x 10-10

    老化/月: <3 x 10-9

    溫度(0°C…+50°C): <2.5 x 10-9

    溫度(23°C ± 3°C): <4 x 10-10(典型值)

    短期(艾倫偏差):<1 x 10-11 (t = 100s)

    <5 x 10-12( t = 10s)

                       <5 x 10-12 (t = 1s)

    預(yù)熱(+ 25° C):10分鐘到5 x 10-9

    相位噪聲- 910R

    偏移         相位噪聲

    1 Hz:    -80 dBc/Hz(典型值)

    10 Hz:   -90 dBc/Hz(典型值)

    100 Hz:-130 dBc/Hz(典型值)

    1 KHz:  -140 dBc/Hz(典型值)

    10 KHz:-140 dBc/Hz(典型值)

    100 KHz:-145 dBc/Hz(典型值)

    相位噪聲- 910

    偏移        相位噪聲

    1 Hz     -100 dBc/Hz(典型值)

    10 Hz    -120 dBc/Hz(典型值)

    100 Hz   -130 dBc/Hz(典型值)

    1 KHz     -135 dBc/Hz(典型值)

    10 KHz    -135 dBc/Hz(典型值)

    100 KHz   -135 dBc/Hz(典型值)

    參考輸出(BNC)

    10 MHz:正弦波,在50Ω時(shí)為0.5V rms

    5 MHz:正弦波,在50Ω時(shí)為0.5V rms

    2.048 MHz(選件75):在75 Ω時(shí)為+/-1.2V +/-10% (G.703:10)

    1 pps:TTL電平;在50Ω負(fù)載時(shí)低壓< 0.4V,高壓> 2V

    脈沖輸出(選件75):TTL電平;在50Ω負(fù)載時(shí)低壓< 0.4V,高壓> 2V

    另外5路10 MHz輸出(選件70)

    參見上述10 MHz的技術(shù)指標(biāo)

    多路參考輸出(選件71)

    正弦波輸出:10、5、1和0.1 MHz >1 Vrms至50Ω

    脈沖輸出:0.1 MHz;>3 Vp-p至50Ω0 V =LO<0.8 V,3 V

    10 MHz和5 MHz、2.048 MHz(選件72)輸出

    頻率穩(wěn)定度:參見910和910R的頻率穩(wěn)定度指標(biāo)

    另外5路13 MHz輸出(73選件)

    阻抗:50Ω

    輸出信號(hào):TTL(對(duì)稱)

    至50ƒnΩ的典型電平:高壓:2.35 V

    上升時(shí)間:低壓:0 V

    10 % - 90 %:2 ns

    抖動(dòng):< 0.01 UI

    長(zhǎng)期穩(wěn)定度:同主參考

    1-pps輸出(鎖定到GPS)

    占空比:大約20%

    抖動(dòng):<60 ns rms,相對(duì)于UTC或GPS(位置保持,SA打開)

    脈沖輸出
    (選件75)

    通過隨附的PC程序設(shè)置頻率

    可選頻率:1/(N x 10-7) Hz,,N為整數(shù)

    出廠默認(rèn)設(shè)置:1 Hz

    占空比:50%

    抖動(dòng): <500 ps rms

    頻率穩(wěn)定度:參見910和910R的頻率穩(wěn)定度指標(biāo)

    以太網(wǎng)接口
    (選件76)

    通信端口:接頭:RJ45

             協(xié)議:10Base-T

             緩沖RAM:1 kbit

    配置端口:接頭:Dsub9,RS232

    內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

    24小時(shí)頻率偏移: 2年數(shù)據(jù),非易失性存儲(chǔ)器

    調(diào)整數(shù)據(jù):2年數(shù)據(jù),非易失性存儲(chǔ)器

    控制

    手動(dòng)保持:抑制自動(dòng)GPS調(diào)整和強(qiáng)制保持操作。當(dāng)內(nèi)部銣鐘或OCXO參考自由運(yùn)行而無來自GPS監(jiān)控系統(tǒng)的任何修正時(shí),這樣做能夠提高短期穩(wěn)定度。

    LED指示器-
    鎖定至GPS

    開:訓(xùn)練模式

    關(guān):保持模式

    LED指示器-
    報(bào)警

    開:儀器硬件報(bào)告的報(bào)警條件。以7段顯示區(qū)域提供的解釋性文字。

    關(guān): 一般操作

    LED指示器-手動(dòng)保持

    開:強(qiáng)制保持模式。如果GPS信號(hào)有效,將顯示24小時(shí)頻率偏移。否則,則顯示“-----”。

    關(guān):根據(jù)“鎖定至GPS”的狀態(tài)自動(dòng)選擇GPS訓(xùn)練或保持模式。

    GPS接收器

    天線接頭:類型N

    通道:8,平行跟蹤

    載波,編碼: L1,C/A

    天線(選件01)

    類型:有源L1

    工作溫度:-40°C到+70°C

    高:81 mm (3.2")(不含連接器)

    重量:>30 dB

    增益:TNC

    天線電纜
    (選件02)

    類型:RG213

    長(zhǎng)度:20 m

    連接器:N類型和TNC(插頭)

    電纜延遲:101 ns

    衰減:大約為8 dB

    PC連接

    接口:RS-232,DTE

    連接器:9針插頭DB9,Rx在2號(hào)針,Tx在3號(hào)針,GND在5號(hào)針

    波特率:9600 bps

    數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):8個(gè)數(shù)據(jù)位,1個(gè)停止位,無奇偶校驗(yàn)

    風(fēng)扇

    溫度控制

    環(huán)境

    溫度:0°C...+50°C(工作)

    -40°C...+70°C(存儲(chǔ))

    安全性:符合CE:EN 61010-1 + A1 (1992) + A2 (1995)

    EMI:符合CE:EN 1326-1 (1997)

    功耗

    供電電壓: 100...240 V (±10%)

    供電頻率:47..63 Hz

    功率910R:在預(yù)熱時(shí)<75 W連續(xù)工作時(shí)<35 W

    功率910:在預(yù)熱時(shí)<25 W連續(xù)工作時(shí)<12 W

    尺寸

    寬x高x深:315 x 86 x 395 mm

                 12.4" x 3.4" x 15.6"

    重量

    910R:4.4 kg(凈重),7.4 kg(運(yùn)輸重量)(9.7 lb(凈重),16.3 lb(運(yùn)輸重量))

    910:3.9 kg(凈重),6.9 kg(運(yùn)輸重量)(8.6 lb(凈重),15.2 lb(運(yùn)輸重量))

     

    型號(hào)

    描述

    910

    GPS控制的OCXO頻率標(biāo)準(zhǔn)5 x 10 MHz和1 x 5 MHz輸出

    所有型號(hào)包括:

    ·        操作員手冊(cè)

    ·        校準(zhǔn)證書

    910R

    GPS控制的銣頻率標(biāo)準(zhǔn)。

    5 x 10 MHz和1 x 5 MHz輸出

    通用配件:


    配件

    描述

    910X-01

    GPS天線

    910X-01/50

    天線安裝套件

    910X-50

    機(jī)架安裝套件

    910X-60

    攜帶箱

    910X-70

    另加5路10 MHz輸出

    910X-71

    另加0.1、1、5、10MHz輸出

    910X-72

    另加5路2.048 MHz輸出

    910X-73

    另加5路13 MHz輸出

    910X-75

    另加1路可程控脈沖輸出0.5 Hz... 5 MHz

    910X-76

    以太網(wǎng)接口

    910R-01

    GPS天線

    910R-01/50

    GPS天線安裝套件

    910R-02/130

    天線電纜,130 m

    910R-02/20

    天線電纜,20 m

    910R-02/50

    天線電纜,50 m

    910R-50

    機(jī)架安裝套件

    910R-60

    便攜包

    910R-70

    另加5路10 MHz輸出

    910R-71

    多路參考輸出- 0.1 MHz、1 MHz、5 MHz和10 MHz正弦波輸出以及0.1 MHz方波輸出

    910R-72

    另加5路2.048 MHz輸出

    910R-73

    另加5路13 MHz輸出

    910R-75

    另加一路脈沖輸出0.5 Hz... 5 MHz

    910R-76

    以太網(wǎng)接口

     

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