google-site-verification: google3bd66dd162ef54c7.html

GPSでルビジウムオシレーターの周波数調整 最終結果

 GPSの1PPS信号を使ったルビジウム発振器の周波数調整の続編です。

 前回の記事では初期測定まででしたが、その後補正と測定を繰り返しほぼ限界まで周波数を追い込みました。

▼上がルビジウムオシレーター、下が位相差測定に使ったユニバーサルカウンタ(TR5822)
ルビジウムとユニバーサルカウンタ
 ルビジウムオシレータの箱の中はFE-5680Aで、詳しくはこちらの製作記事参照下さい。

 ユニバーサルカウンターはタイムインターバル測定モードで使い、GPSとルビジウムの1PPS信号の位相差の変化を測定。分解能を上げるため100回のアベレージングを行っており分解能は10nSです。

以下、順に経過を追うと

▼補正前
初期状態
 位相変化: 46.275μS/Day、誤差: -5.36E-10、周波数誤差: -5.36mHz

▼補正一回目 (補正量=787ステップ)
1回目調整後
 位相変化: -1.2334μS/Day、誤差: 1.43E-11、周波数誤差: 0.143mHz


▼補正二回目 (補正量=766ステップ)
2回目調整後
 位相変化: -0.2211μS/Day、誤差: 2.56E-12、周波数誤差: 26.6μHz

▼最終補正後 (補正量=762ステップ)
最終調整後
 位相変化: -0.0681μS/Day、誤差: 7.9E-13、周波数誤差: 7.9μHz

 一週間くらいの時間がかかっちゃいましたが、これでルビジウムの周波数誤差を7.9μHzまで追い込めたことになり、誤差は10のマイナス13乗台です。
 周波数で言うとぴったり10MHzに対し、0.0000079Hz高いことになります。エージングレートや温度特性の影響もあるので、この精度を長期間維持するのは難しいと思いますが、数ヶ月毎に確認してみようかと思っています。

 さすがにこのレベルまで来るとGPSの1PPS信号のジッタが目立ってきます。仕様では±1μSなので普通のGPSモジュールでこれ以上を求めるのはムリです。

 ちなみに、時刻信号用のGPSレシーバーというのがあるそうです。普通のGPSでは時刻と位置を未知数として計算を行うのに対し、時刻信号用のGPSでは位置を既知の値として固定することで時刻を高精度で求めることができるようです。その誤差は±30nS程度で、これくらいばらつきが少ないともっと短時間で高精度測定が可能になります。 安いモジュールが見つかったら買ってもいいけど、まあ、こういう測定はめったにやるものではないので、そこまでしなくても、という気もします。
関連記事

トラックバック


この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)

まとめtyaiました【GPSでルビジウムオシレーターの周波数調整 最終結果】

 GPSの1PPS信号を使ったルビジウム発振器の周波数調整の続編です。 前回の記事では初期測定まででしたが、その後補正と測定を繰り返しほぼ限界まで周波数を追い込みました。▼上がルビジウムオシレーター、下が位相差測定に使ったユニバーサルカウンタ(TR5822) ルビジ?...

コメントの投稿

管理者にだけ表示を許可する

ご返信

この記事のオシレーターを売って欲しいとのコメントを非公開で頂きました。

そういうふうに言っていただけるのは嬉しいのですが、これは私の周波数標準で今でも使っているものなのでお譲りするわけにはいきません。
すみません
カレンダー
08 | 2017/09 | 10
- - - - - 1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
プロフィール

ラジオペンチ

Author:ラジオペンチ
電子工作を中心としたブログです。たまに近所(東京都稲城市)の話題など。60過ぎて視力や器用さの衰えを感じつつ日々挑戦!
コメントを入れる時にメールアドレスの記入は不要です。なお、非公開コメントは受け付けていません。

記事が気に入ったらクリックを!
最新記事
カテゴリ
最新コメント
リンク
FC2カウンター
検索フォーム
月別アーカイブ
RSSリンクの表示
QRコード
QRコード