СТАБИЛИЗАЦИЯ ЧАСТОТЫ

СТАБИЛИЗАЦИЯ ЧАСТОТЫ

- совокупность методов увеличения стабильностичастоты. Различают: а) затягивание частоты путём связи генератораколебаний с дополнит. колебат. системой, характеризуемой высокой добротностью; б) захватывание частоты путём связи данного генератора колебанийс генератором, обладающим более стабильной частотой; в) параметрическуюС. ч.- стабилизацию параметров приборов, генерирующих периодич. колебания.

Типичным примером С. ч. путём затягивания является связь генераторарадиочастотных колебаний с кварцевым резонатором. Эффект С. ч. возникаетпри этом за счёт того, что частота генерируемых колебаний удерживаетсявнутри резонансной кривой кварцевого резонатора, на неск. порядков болееузкой, чем ширина резонансной кривой резонансного контура генератора (см. Генератор электромагнитных колебаний). Кроме того, зависимость резонанснойчастоты кварцевого резонатора от темп-ры на неск. порядков меньше, чему обычного резонансного контура. В результате частота колебаний слабо зависитот изменений параметров колебат. контура и удерживается вблизи вершинырезонансной кривой кварцевого резонатора.

С. ч. путём захватывания используют для С. ч. мощного генератора, воздействуяна него сигналом более стабильного маломощного генератора. При этом необходимообеспечить малость обратного воздействия мощного генератора на маломощный. <Этот метод применяют, напр., для С. ч. клистрона, воздействуя нанего гармоникой кварцевого генератора.

Наиб. гибким и эфф. методом является параметрич. С. ч. При этом выбираютспектральные (резонансные) системы, вещество и конструкция к-рых слабореагируют на изменение внеш. условий. наиб. простая система, в к-рой используетсяпараметрич. С. ч.,- маятниковые часы. Стабильность их хода зависит от стабильностипараметров маятника (его приведённой длины), от стабильности влияния начастоту колебаний маятника, поддерживающего его колебания. В результатестабилизации этих параметров погрешность хода астрономич. маятниковых часовсоставляет 10^-8, что на 2 порядка лучше, чем у обычных часов. <Погрешность частоты кварцевого генератора может быть доведена до 10^-11.

К параметрич. методам С. ч. относится переход от макроскопич. резонансныхсистем к микросистемам, квантовая структура к-рых придаёт им резонансныесвойства, проявляющиеся в их узких спектральных линиях. Первым из такихустройств был молекулярный генератор, в к-ром резонансный процесссводится к инверсионным переходам между энергетич. уровнями молекул аммиака. <Макроскопич. объёмный резонатор служит в этом приборе только для обеспечения обратной связи. Существенно более высокой стабильностью частотыобладает водородный генератор, обеспечивающий воспроизводимостьчастоты с погрешностью 10^-13 при относит. стабильности 2*10^-14.

Совр. эталоны частоты опираются на спектральные линии атомов Cs, наблюдаемыев атомных пучках (см. Квантовые стандарты частоты). По получаемойт. о. эталонной частоте производят автоматич. подстройку частоты вспомогат. кварцевого генератора, а по его сигналу при помощи синтезатора получаютнабор эталонных частот, служащих для калибровки вторичных стандартов (мер)частоты.

Дальнейшее уменьшение погрешности эталонов частоты может быть достигнутопутём сужения спектральных линий атомов, служащих реперами частоты, напр, <охлаждением атомных пучков или наблюдением спектральных линий атомов, удерживаемыхв эл.-магн. ловушках. м. Е. Жаботинский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.