SRS,Stanford Research Systems,时间与频率系统,FS740
FS740 GPS 10 MHz 频率参考
概述
FS740 GPS 时间与频率系统提供了一个具有长期稳定性的 10 MHz 频率参考,其稳定性优于 1 × 10^-13。内置接收器可以跟踪四大 GNSS 星座中的任意一个:GPS、GLONASS、北斗或伽利略。该仪器还可以对外部事件进行时间标记(相对于 UTC 或 GPS)并测量用户输入的频率。仪器具有 DDS 合成的频率输出、可调速率(和宽度)脉冲输出以及用于任意波形(包括 IRIG-B 时间码输出)的 AUX 输出。
标准时间基准 提供 1 × 10^-9 的短期频率稳定性和小于 -105 dBc/Hz(10 Hz 偏移)的相位噪声。可选的 OCXO(加热晶体振荡器)时间基准提供 1 × 10^-11 的短期频率稳定性和小于 -130 dBc/Hz(10 Hz 偏移)的相位噪声。可选的铷基准提供 1 × 10^-12 的短期频率稳定性,小于 -130 dBc/Hz(10 Hz 偏移)的相位噪声,以及在丢失 GNSS 信号时优于 1 μs/天 的长期保持能力。
这两种可选的时间基准(OCXO 或铷)在保持特性方面提供显著改进,相位噪声降低 30 dB,TDEV(均方根时间偏差)降低十倍。有些用户可能不需要这种性能提升。例如,只需要 1 μs 精度的时间标记或 1 × 10^-8 精度的频率测量的用户可以使用标准时间基准。
GNSS 接收器
FS740 为远程有源 GNSS 天线提供偏置。设备的 GNSS 接收器可以跟踪所有可视卫星,自动测量和修正其位置,然后利用所有接收信号来优化其时间解算。FS740 对接收器的 1 pps 输出进行时间标记,修正接收器的锯齿误差,然后将时间基准相位锁定到 GNSS 1 pps。两个仪器之间的 TDEV 差异为几纳秒。
如果 GNSS 信号丢失,时间基准将保持在最后锁定的频率值。时间基准的老化或频率漂移范围为标准时间基准 ±2 ppm,OCXO ±0.05 ppm/年及 ±0.002 ppm(0 至 45°C),铷基准 ±0.001 ppm/年及 ±0.0001 ppm(0 至 45°C)。
GNSS 天线
您可以选择从 SRS 购买 GNSS 天线,或使用第三方天线,或使用您设施中现有的 GNSS 天线。SRS 定时接收器要求的净增益(扣除电缆损耗后)为 +20 dBi 至 +32 dBi,这是从各种可用的有源天线和典型电缆长度中非常常见的水平。SRS 定时接收器的天线输入为女性 BNC 连接器,提供 +5 V 偏置,输入阻抗为 50 Ω。
SRS 提供两种天线解决方案,都配有 LNA。所有系统组件都具有 50 Ω 的特性阻抗。有关天线的详细信息,请点击此处。
图形用户界面
图形用户界面允许用户配置仪器并查看时间和频率测量结果。仪器可以配置为三种模式之一:有两个用户输入(一个在前面板,一个在后面板)用于频率和时间标记事件。输入具有可调节的阈值和斜率。频率测量的精度为 1 × 10^-11(1秒),1 × 10^-12(10秒)和 1 × 10^-13(100秒)。时间标记以 1 ps 分辨率报告,与 OCXO 和铷基准的短期稳定性相当。时间标记相对于 UTC 或 GPS 时间的误差约为 10 ns rms。
前面板和后面板
FS740 后面板有低相位噪声(10 Hz 偏移下为 -130 dBc/Hz)的 10 MHz 正弦输出,幅度为 1 Vrms。通过可选的后面板输出可提供多达 15 个额外的 10 MHz 输出副本。
FS740 前面板和后面板的 SINE 输出可提供 1 μHz 到 30.1 MHz 的正弦输出,分辨率为 1 μHz,或固定的 100 MHz,幅度可调范围为 100 mV 到 1.2 Vrms。通过可选的后面板输出可提供多达 15 个额外的 SINE 输出副本。
FS740 前面板和后面板的 PULSE 输出可以提供低抖动(<50 ps rms)脉冲,频率范围从 1 mHz 到 25 MHz。PULSE 输出具有相对于 UTC 的可调相位,脉冲宽度可以设置为最窄 5 ns,或宽度为整个脉冲周期减去 5 ns,分辨率为 10 ps。通过可选的后面板输出可提供多达 15 个额外的 PULSE 输出副本。
FS740 前面板和后面板的 AUX 输出可以生成标准或任意波形(正弦波、梯形波、三角波等)。AUX 输出还可以提供 IRIG-B 时间码输出。IRIG-B 输出可提供宽度编码脉冲和幅度调制正弦波(载波频率从 100 Hz 到 1 MHz)。通过可选的后面板输出可提供多达 15 个额外的 AUX 输出副本。
后面板有一个报警继电器,在电源丢失或在用户定义的条件下设置,包括:时间基准故障、GNSS 接收丢失或时间基准与 GNSS 信号之间的相位锁定失败。该继电器具有常开和常闭输出。
分配放大器
可选的分配放大器,每个提供 5 个额外的后面板输出用于 10 MHz、SINE、PULSE、AUX 或 IRIG-B 输出,可以安装。最多可安装三个分配放大器,并可以从前面板配置。每个输出都有自己的驱动器,提供输出之间的高隔离。
通信
FS740 可以通过其以太网和 USB 端口进行控制和查询。仪器可以使用其广泛的高级命令集进行完全编程,并且还有一个免费的 GNSSDO 应用程序,使发送命令、查看仪器状态和更改 FS740 配置变得容易。
FS740 规格
标准 TCXO 时间基准
- 振荡器类型: 加热控制,3 级 OT,AT 切晶体
- 温度稳定性: <2 × 10^-6 (20 至 30 °C)
- 老化: <5 ppm/年(未与 GPS 进行控制)
- 相位噪声 (SSB): <-105 dBc/Hz(典型值)
- 稳定性:
- <3 × 10^-10 (1 秒)
- <3 × 10^-10 (10 秒)
- <2 × 10^-10 (100 秒)
- <2 × 10^-11 (1000 秒)
- <1 × 10^-12 (24 小时)
- 保持能力: <40 μs / 24 小时
OCXO 时间基准
- 振荡器类型: 加热控制,3 级 OT,SC 切晶体
- 温度稳定性: <1 × 10^-9 (20 至 30 °C)
- 老化: <0.2 ppm/年(未与 GPS 进行控制)
- 相位噪声 (SSB): <-130 dBc/Hz(典型值)
- 稳定性:
- <1 × 10^-11 (1 秒)
- <1 × 10^-11 (10 秒)
- <1.5 × 10^-11 (100 秒)
- <1 × 10^-11 (1000 秒)
- <5 × 10^-13 (24 小时)
铷基准
- 振荡器类型: 加热控制,3 级 OT,SC 切晶体
- 物理包: 铷蒸气频率鉴别器
- 温度稳定性: <1 × 10^-10 (20 至 30 °C)
- 老化: <0.0005 ppm/年(未与 GNSS 进行控制)
- 相位噪声 (SSB): <-130 dBc/Hz(典型值)
- 稳定性:
- <3 × 10^-11 (1 秒)
- <1 × 10^-11 (10 秒)
- <3 × 10^-12 (100 秒)
- <2 × 10^-12 (1000 秒)
- <5 × 10^-13 (24 小时)
GNSS 接收器
- 卫星获取时间: 少于 1 分钟(典型值)
- 年鉴获取时间: 大约 15 分钟(持续跟踪卫星时)
- 静态应用优化: 过量确定时钟模式使接收器可以使用所有卫星进行定时
- UTC 精度: <100 ns
- 时间漂移: <15 ns rms(在过量确定时钟模式下)
- 天线延迟修正范围: ±0.1 s
正弦输出
(50 Ω 负载)
- 频率范围: 1 mHz 至 30.1 MHz
- 频率分辨率: 1 μHz
- 频率误差: <10 pHz + 时间基准误差 × FC
- 相位可调节性: 1 mDeg
- 相位准确性: <1 ns(相对于内部参考)
- 幅度: 10 mVpp 至 1.414 Vpp
- 幅度分辨率: <1 %
- 幅度准确性: ±5 %
- 谐波: <-40 dBc
- 杂散: <-70 dBc
- 输出耦合: DC, 50 Ω ±2 %
- 用户负载: 50 Ω
- 反向保护: ±5 VDC
AUX 输出
(50 Ω 负载)
- 输出选项: 正弦波、三角波、方波、100 MHz、AM IRIG-B
- 频率范围:
- 正弦波: 1 mHz 至 10 MHz
- 三角波或方波: 1 mHz 至 1 MHz
- 100 MHz: 100 MHz
- AM IRIG-B: 1 kHz
- 频率分辨率: 1 μHz
- 频率误差: <10 pHz + 时间基准误差 × FC
- 相位可调节性: 1 mDeg(100 MHz 正弦波输出不可调整相位)
- 幅度: 10 mVpp 至 1.414 Vpp(正弦波、三角波、方波)
- 幅度(100 MHz): 2.75 dBm ±0.5 dBm
- 幅度分辨率: <1 %
- 幅度准确性: ±5 %
- 谐波: <-40 dBc
- 杂散: <-70 dBc
- 输出耦合: DC, 50 Ω ±2 %
- 用户负载: 50 Ω
- 反向保护: ±5 VDC
脉冲输出
- 输出选项: 周期/宽度、频率/占空比、脉冲 IRIG-B
- 周期: 40 ns 至 1000 s
- 宽度: 5 ns 至 (周期 – 5 ns)
- 周期/宽度分辨率: 1 ps
- 频率范围: 1 mHz 至 25 MHz
- 频率分辨率: 1 μHz
- 频率误差: <10 pHz + 时间基准误差 × FC
- 抖动: <50 ps rms
- 电平: +5 V CMOS 逻辑
10 MHz 输出
(50 Ω 负载)
- 幅度: 13 dBm
- 幅度准确性: ±1.5 dBm
- 谐波: <-50 dBc
- 杂散: <-90 dBc (100 kHz BW)
- 输出耦合: DC, 50 Ω ±2 %
- 用户负载: 50 Ω
- 反向保护: ±5 VDC
时间/频率输入
- 时间标记分辨率: 1 ps
- 时间标记抖动 (rms): <50 ps
- 频率范围: 1 μHz 至 100 MHz(计数器可测量高达 200 MHz,但输入信号被衰减)
- 频率分辨率: 1 μHz
- 测量稳定性 (1 秒门):
- <5 × 10^-12(同步与快速平均启用)
- <5 × 10^-11(其他情况)
计算机接口
- 以太网 (LAN): 10/100 Base-T。默认 TCP/IP & DHCP
- RS-232: 4.8k-115.2k 波特率,RTS/CTS 流
- GNSSDO 应用程序: 发送命令、查看仪器状态、改变仪器配置。支持 OSX 和 Windows (.dmg 和 .exe 文件)
一般信息
- AC 电源: 90 至 264 VAC,47 至 63 Hz,带 PFC,功耗 90 W
- EMI 符合性: FCC Part 15(B 类),CISPR-22(B 类)
- 尺寸: 8.5″ × 3.5″ × 13″(宽 × 高 × 长)
- 重量: 10 lbs
- 保修: 一年零件和人工保修,涵盖材料和工艺缺陷。
