如何建立自己的时间和频率基准？ [复制链接]

我上次在南京也看到《时间统一技术》那书，后来没买，就买了《射频电路设计》（第3板）英文板36元

谢谢bg2vo和各位朋友的帮助。

这东西工作一晚上了，稳得很。待会儿睡觉前我把南京出的5e-10的双炉搬出来预热，老东东13岁了，呵呵，明天晚上我用58540a测测它的准确度。那是我去年用gps25lvs校准的，不容易啊，费了差不多一周的工夫，最后确定它在10mhz偏低0.15hz左右。要是早有现在的条件，一改锥就是了。

我的频率计使用河北生产的恒温晶振，标称日稳1e-9，其实现在已经显示9.99999998e6了，呵呵。以前我用双炉测过它的日漂移，平均在3e-9，最大可达7e-9。算是好用的，只是调整频率不太方便，多圈微调的螺丝接到振荡器“热”端了，用陶瓷起子伸进去都会产生几十毫赫兹的频偏，所以调整的时候要“打提前量”，少见，呵呵。

我有换频率计的想法，只是还没下财务决心，顶台短波机贵了，还在考虑中 您知道dana 1992的小毛病还是不少的，有时候读数的瞬时抖动很大，像挨了电火花一样，但接下去的下一个读数又是好的。不知道是模拟内插电路的问题还是软件写得不好，反正不是时基的相位抖动，用外时基也这样。

我的维修电源是深圳产的，叫rich，0-30v，5a，带5v 1a的固定输出，比较适合我用。通常我不敢买深圳出的所谓仪器，但这个电源确实不错，用料挺仔细，变压器既不响，也不算热，结构也算坚固，可以说物美价廉。只是这个的输出稳定性比不上名牌产品，在24v档位24小时漂移在正负20mv左右，即电压漂移接近1e-3，不算好的。

就聊这些，晚安，73


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bd1es：严重祝贺啊！
你也买了《时间统一技术》？哈哈，那以后共同语言就更多了。
9位频率计显示全9，说明精度都不错，误差仅为为1e-9=1ppb，不知道内部恒温晶振稳定性如何。另外后面的位看不到，gps能准确到1e-11呢，需要考虑更新频率计了。 [表情]
怎么你也有一个4位电压显示的维修电源？我的是victor vc305dw，外观很类似。 [表情] [表情] [表情]
我今天找了块3.5mm厚的绝缘板，把两个gps、一个晶体、24v模块电源（后面，看不清）一起固定了上去。

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>>南京出的5e-10的双炉
是那个ee1600/ee1602吗？

>>我的频率计使用河北生产的恒温晶振，标称日稳1e-9
体积能有上次您送我那个那么大？无论如何，用58540a测量老化才准确，尤其是长期老化，因为这东西没有积累误差，嘿嘿。

自从我进了hp53131a，racal-dana还没开过机呢。hp的这个频率计指标是每秒10位，实际上为每秒11位。例如
闸门为0.1秒时，测量5mhz时为5,000,000.000，10位，分辨1mhz；
闸门为1秒时，测量5mhz时为5,000,000.000,0，11位，分辨0.1mhz；
闸门为10秒时，测量5mhz为5,000,000.000,00，12位，分辨0.01mhz；
闸门为100秒时，测量5mhz为5,000,000.000,00，仍然为12位、分辨仍为0.01mhz；但此时可以用溢出法，把前面的5去掉，就可以分辨出0.001mhz = 1uhz，等效为13位。
闸门为1000秒时，测量5mhz为5,000,000.000,00，仍然为12位、0.01mhz；但用溢出法，就可以更进一步分辨出0.1uhz，等效为15位。事实上，闸门510秒的时候就可以分辨出0.1uhz。

的确racal-dana测量时有抖动。我上次测量一个gps模块的10khz输出，就经常有2e-8的抖动，我还以为是这个模块不好呢。后来用hp频率计再测，这个现象就没有了，误差在1e-9之内。

另外在我没进hp之前，用racal-dana、58540a对比测量5mhz的晶振，结果半年多了，最末尾都没有变化超过一个字。我只能根据末位跳动的频次来确定一个“亚”位。即10次读数有3次是2、7次是3，那么我就认为读数是2.7。

  终于搞定了！mmd，半夜了。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。差点不眠之夜 明天再说！ :d :d :d

祝贺bg7vi！


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再给bg2vo捣捣乱，下面的照片叫做业余爱好者的时统梦想，哈哈。

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哈哈，您这个图很能说明业余时间爱好者所需要的东西：
1、一个自己的基准
2、一个外部同步校准源。对于我们来讲hp58540a是非常合适的，准确方便而价格可以接受。
3、一个比较仪（频率计），用来对比校准内部和外部基准，也用来测量其它的频率时间相关的设备。
4、一个时间显示器，可以直观、精确的显示时间。
5、书籍资料

恭喜7vi！不知道其他朋友的出来了没有。

bg2vo，我的“双炉”就是ee1600，您猜得很对！哪天我拆了它，只留下炉子煮鸡蛋，哈哈。

频率计的河北晶振就是您说的那么大小，12v供电，外面带锁相倍频电路，把5mhz变成10mhz给频率计用。只是这个晶振的工艺质量赶不上南京的，手工很粗的。

您的53131a那里搞的，能短信一下我吗？有些动心。 ，但我需要它带超高频通道，不知能否实现。

我的dana频率计经一宿的升温，现在末位已经在7-8之间变化了，所以晶振日稳3e-9差不多的。

补一张全景照片，比昨天的照得清楚：

哇，这张照片真清晰，而且很规整。我的工作台太乱了都不敢上全景照片。
您的这个ee1600怎么知道的是5e-10？我在南科买的ee1602今天才到，迫不及待的现场开壳，发现三个金属封装的盒子，其中一个好大的带有螺丝孔的晶振，不知道您的ee1600是类似的吗？好像与您的这个ee1600外观不一样：http://www.buy17.com/pl/ee1600.htm



我的ee1602外观可以参考参考：http://www.nkdz.org/shgoods.php?goodsid=433



我比较关心里面的晶振是否一样？稳定度指标是否一样？实际稳定度如何？

同时到货的有e327a频率计，也打开看了，里面晶振就是ed453c，日稳3e-9。

有关频率计hp53131a的信息也贴在这里，都是透明的。
我的频率计是从bg7iwc里求到的，在这里：http://www.hellocq.com/cgi-bin/topic.cgi?forum=18&topic=40492

在第三页有，最后价格是5350元，另加165的快递费。他一共进了两台，剩下一台很可能还在他手里。另外帖子里bg5fnb说他的朋友也有一台。我这个比较新，根本没怎么用，显示的防护膜还在，说明书的塑封都没被打开过。

正好这个炉子在外边，我拍了几张照片供您参考。今晚实测没发现有误差，到了我的频率计精度极限了，就显示0.000000000e6正负一个字，+1的出现率稍大一些。

照片分别是前脸、炉子和结构。炉子不是黑的，是银亮银亮的，不知怎么照黑了。

另，这仪器的1mhz和100knz输出质量不高，相位抖动挺大的，应是分频器设计不考究所致，好在这两个输出没什么用处。

73！

高。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。实在是高人！不服不行啊！

bd1es：
看来您这个1600比我的1602要好。我的这个图片如下，其中后面的大长条盒子显然是电源，我们俩的是一样的。炉子的体积也类似，但我这个外表没有任何标记。照黑了是f117原理，你这个东西可以隐身了。

另外我的频率合成部分是一个大组件里面分三格，而你这个是三个组件。最不可思议的是，我这个居然有一个10圈电位器可以微小调节频率，不知道是做啥用的，而且调节到头也达不到频率的标称值，打开调节孔调节到头也没有用（差1e-7左右）。拆开晶振外壳（连绝热层），里面是外表缠绕加热丝的方铜罐，加热功率管在旁边。能是双恒温槽的吗？由于频率不准确，因此也没再测量。

另外，我的e327a的5mhz内部基准有一些误差，多了0.7hz（+1.4e-7）。稳定性还没测出来，但感觉相差比较大。

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哇，这张照片真清晰，而且很规整。我的工作台太乱了都不敢上全景照片。
您的这个ee1600怎么知道的是5e-10？我在南科买的ee1602今天才到，迫不及待的现场开壳，发现三个金属封装的盒子，其中一个好大的带有螺丝孔的晶振，不知道您的ee1600是类似的吗？好像与您的这个ee1600外观不一样：http://www.buy17.com/pl/ee1600.htm

我的ee1602外观可以参考参考：http://www.nkdz.org/shgoods.php?goodsid=433

我比较关心里面的晶振是否一样？稳定度指标是否一样？实际稳定度如何？
同时到货的有e327a频率计，也打开看了，里面晶振就是ed453c，日稳3e-9。

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2vo请看

http://www.nkdz.org/upload/hp5334b.jpg

这个怎么样，值1200吗？
我试图精确测定手上的一些继电器的吸合/分断时间，奈何从朋友处黑来的e312a的a/b通道输入选择芯片是坏的，只有c通道可以正常使用……

http://www.home.agilent.com/cgi-bin/pub/agilent/reuse/cp_referenceredirector.jsp?content_name=agilent_editorial&content_key=1000072178%3aepsg%3adow&strnid=03&language_code=eng&country_code=us

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是啊,别着急,耐心点就行了,这个东西不会坏的,基本分三步走就ok,
1)初始化它的日期
2)初始化它的时间,北京时间减去8小时就行了
3)初始化它的位置,北京 n,39,00,00,e,116,00,00,20 差不多就行了
然后就耐心地等它凑够四颗星, 绿灯亮了不一定行,因为它锁定了一颗信号够强的星后绿灯就会亮,如果你用 :gps:pos:act? 去问它,它如果告诉你精确的经纬度值,那它就算清醒了,如果它回答你的是你刚才初始化的数值,那就还得等.....
其实可以睡觉前插上天线,第二天什么都好了,都不用管它...呵呵...

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我把机器：ＳＹＳＴ：ＰＲＥＳ后机器可以锁在ＧＰＳ上了，但是在与ＰＣ通讯时显示：＂试图建立通讯．．．．．．＂就是联不上．．．．．． satstat装在win2000上运行的．各位大佬好事做到底 我在南宁，能否把机器的设置一步一步地写出来好让小弟画瓢做一遍

bd0bz
呵呵，我昨天还在看这个5334b呢，因为上次去了次北京，对5335a很有好感。
体积和面板看来是大小类似，5334a与5335a比是低一个档次的，而5334b是5334a的简化版（但简的很少）。
是一个9位等精度的，每秒9位（等价时钟100mhz），功能比较强、操作方便。用于继电器的吸合/分断时间测量应无问题。
至于是否值那我就不好说了，但感觉南科的东西相对还是便宜，不过公司看来管理的比较差，我9号汇的款昨天才拿到货（华宇），中间电话催了无数次。


7vi：我的这个hp58540a用起来没有任何问题，但我基本上不连接pc，只用10mhz输出，偶尔用1pps。前天重新断电几小时后试验，大约1小时可以锁定（灯变绿）。昨天取下天线10分钟后再插上，很快就绿了。与我的trimble比较，trimble用程序看，10mhz频率总有一些误差，大约是0.1ppb以下，而这个误差hp48540a就很小（对比看的）。

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bd0bz
呵呵，我昨天还在看这个5334b呢，因为上次去了次北京，对5335a很有好感。
体积和面板看来是大小类似，5334a与5335a比是低一个档次的，而5334b是5334a的简化版（但简的很少）。
是一个9位等精度的，每秒9位（等价时钟100mhz），功能比较强、操作方便。用于继电器的吸合/分断时间测量应无问题。
至于是否值那我就不好说了，但感觉南科的东西相对还是便宜，不过公司看来管理的比较差，我9号汇的款昨天才拿到货（华宇），中间电话催了无数次。
7vi：我的这个hp58540a用起来没有任何问题，但我基本上不连接pc，只用10mhz输出，偶尔用1pps。前天重新断电几小时后试验，大约1小时可以锁定（灯变绿）。昨天取下天线10分钟后再插上，很快就绿了。与我的trimble比较，trimble用程序看，10mhz频率总有一些误差，大约是0.1ppb以下，而这个误差hp48540a就很小（对比看的）。

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张老师啊．．．．．．．．．．．主要是不能用完机器的功能，心有不甘啊

7vi别着急。真正可以控制58540a的软件叫做hp58531a，没有别的软件可用了。而且58531a是单独卖的，不随58540a一起发售。这个见手册。

satstat本来就不能跟58540a一起工作，而且这个软件装在nt核的windows上就是有问题，大家都一样的。

其实58540a没有几条指令，常用的也就3-4条，就足够了，我来列一下，如不对就帮俺补充：

1、查看工作状态：:stat: oper?，返回0代表正常，4代表卫星太少不能跟踪，12代表没装天线，其他就查手册吧，不常见。

2、查看卫星跟踪详情：:gps:sat:trac:det?，返回一个列表，有几颗星就返回几列，而行数固定。第一行是卫星prn号；第二行是信号强度；第三行是卫星仰角；第四行当然就是卫星方位了。如果:stat: oper?返回4的话，可以用这个命令看看是不是卫星太少。但机器一旦锁住，卫星数就允许少于4颗。

3、查看时间码：: ptim:tcod?，这个最常用，不但返回日期和时间，还能了解机器的1pps偏差和振荡器是否已经稳定，详细解释看手册，一般倒数第六位为0就可以肯定10mhz已经稳定了。几天前qrp朋友也说过的。

4、了解位置信息：:gps: pos?，当然就是返回3维位置了，呵呵。俺的位置是：n,39,57,6.978,e,116,16,55.218,114.1。

可能就这些吧，已经能把全部58540a的信息搞清楚了，如果只关心振荡器是否稳定了，可以敲命令:sync:stat?，返回sync就是锁住了。所以也不用装什么软件，超级终端已经足够了。要不那位朋友有58531a的话偷，偷偷地拷贝一份给俺们？

不排除网上还有类似软件，可惜没找到呢。73

不好意思，命令变成笑脸了，我也没办法。
又改了一下，笑脸问题解决了，大家注意去掉冒号后面的空格。感谢bg2vo！

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俺的位置是：n,39,57,6.978,e,116,16,55.218,114.1。

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您的坐标这么准确，也不怕美国人给你扔个导弹什么的
从地图上看，您东南方几十米有片绿地不知道是做啥的？


命令变成笑脸，是冒号作怪，在冒号后面一律加个空格就好了。

58531a软件，倒是可以到俄罗斯、德国网站上找。我的频谱分析仪msa338的软件卖好多银子，我是在德国网站上找到的。

哈哈，我东南方几十米的绿地是一块草坪，在小区里面，保养得还可以吧，我挺喜欢的， 。绿地再往东就出了世纪城了。有没有发现“远通川菜馆”？

我的楼是碟形的，如果您有天行者3.05以前的版本（大概是2003年），就能看到楼的形状，其实还能标出我在楼的哪个角上。（千万不要告诉老美哦，危险啊）



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您的坐标这么准确，也不怕美国人给你扔个导弹什么的 [表情] [表情] [表情]
从地图上看，您东南方几十米有片绿地不知道是做啥的？
命令变成笑脸，是冒号作怪，在冒号后面一律加个空格就好了。
58531a软件，倒是可以到俄罗斯、德国网站上找。我的频谱分析仪msa338的软件卖好多银子，我是在德国网站上找到的。

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看来这小区不错。没有发现“远通川菜馆”，我的地图是下载的还是不够详细。

有关阿仑方差（allan deviation）
阿仑方差是描述频率的相位差、相位变动特性的。
按照指定的间隔，测量一组频率数据，取相邻频率差的平均值，再开平方，就得到阿仑方差。对于不同的采样间隔测量出一系列阿仑方差，画在曲线上就成为阿仑方差图（见附图）。
阿仑方差的直观解释是，频率变动的期待大小。
例如阿仑方差在1秒采样间隔的时候是1e-9，表示频率最可能的变动是1e-9。即一个10mhz的晶振，可能每次测量都有0.01hz的不确定性。
当然，下一次的频率测量结果可能不怎么变，但也可能变动的更多，这就像一个正态分布，阿仑方差类似一个西格玛。
阿仑方差如果比较大，那么对于精密测量很不利，因为后面的数字总是跳动的。
选取不同采样间隔，阿仑方差是不一样的。当间隔较小（<1s），则阿仑方差就比较大，基本上是噪音引起的；当间隔较大（>1000s），则阿仑方差也逐渐增大，基本上是老化引起的。第一图选自leapsecond.com，是tvb的几个频率标准的阿仑方差。
测量阿仑方差，可以用专门的仪器，比如这个tsc 5110a：

http://www.mainone.com/productflat/searchdetailproduct.aspx?productid=600403353


可以直接给出双对数曲线，非常方便，tvb有两个呢。我问过国内代理，新的价格30万rmb！看来只能自己动手了。
自己动手最简单的方法是使用高分辨率的频率计，手工纪录一系列数据，然后算出差均方根即可。当然也可以把频率计接到计算机上自动采集数据，不过我的hp53131a接计算机的时候总是死机没能弄成。

为了能够比较准确的测量，基准一定要稳定。你要测量别人么，自己不稳定怎么能行？那么如何选一个稳定的基准呢？只能把你所有的东西都拿出来，拍出一个矩阵多次互测横向比较，找到一组最好的读数，那么此时的基准就是你最好的了。

我自己最近的测量，好的恒温晶振，1秒采样间隔，阿仑方差都在1e-10以下，即10mhz测量时最末位的1mhz基本不跳动。这实际上已经超出我的hp53131a的测量极限了。记得在思源，刘说过hp53132a的后面好几位总是跳动不好用，其原因是频率计的基准不稳定，同时被测的频率也不一定稳定的原因，不能怪罪于频率计。这就像灵敏度高的收音机接无信号的噪音大的道理是一样的。

刚才我测量了一下，被测量者：trimble thunderbolt 10mhz，基准：hp53131a内部，结果是，1s采样关阿仑方差是1.8e-9，很差劲。用了外部基准将有20倍的提升。至于3秒的阿仑方差就更大了（正常的应该下降），达到3.2e-9，高出我最好的300倍！因此，选择一个好的频率计，一定要配个好基准。

有关阿仑方差，《时间统一技术》66页到77页有很详细的描述（但没给出具体量的大小）。

附图：
1、tvb测量的自己的基准的阿仑方差。可见温补偿的晶振与其它信号源差异巨大，连接：www.leapsecond.com
2、hp53131a内部的基准，很小的一个东西，体积是to5（老3dg12、3dk4大小），应该是温补的，性能不好。