【技术实现步骤摘要】
本申请涉及时钟，具体而言，涉及一种分子时钟装置、分子时钟频率控制方法和电子设备。
技术介绍
1、现有的原子时钟的实现方式是数字处理器和比例积分微分控制，这种实现方式的调制频率较低，此控制模式不适合分子时钟。现有技术中关于分子时钟的研究较少，分子时钟的准确性存在不足。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种分子时钟装置、分子时钟频率控制方法和电子设备，能够提高分子时钟的准确性。
2、第一方面，本专利技术提供一种分子时钟装置，包括：微波输出单元，用于输出模拟检波信号和时钟信号；与所述微波输出单元连接的控制模块，用于控制所述微波输出单元基于频率调制状态，输出n次谐波信号；与所述控制模块和所述微波输出单元连接的模数转换器，用于将所述微波输出单元输出的模拟检波信号转换成数字检波信号；所述控制模块还用于基于所述次谐波信号和所述数字检波信号得到频率控制信号；与所述控制模块和所述微波输出单元连接的数模转换器，用于将所述控制模块计算得到的频率控制信号转换为模拟控制信号，并将所述模拟控制信号传输给所述微波输出单元，以调整所述微波输出单元输出的时钟信号。
3、在上述实施方式中，通过控制模块控制微波输出单元输出的中心频率进行扫描，以得出具有多组信号的模拟检波信号，基于该模拟检波信号可以得出能够调制微波输出单元输出的时钟信号。
4、在可选的实施方式中，所述控制模块还用于控制所述微波输出单元基于中心频率扫描状态，输出中心频率信号；所述控制模块还用于基于所述n次谐波信号和
5、在上述实施方式中，该控制模块还可以用于对微波输出单元的微波信号进行中心频率扫描，从而可以使该微波输出单元输出更多不同频率的频率信号，从而可以基于该频率信号进行最优解调相位的确定，基于该最优解调相位的确定可以使其得到的频率控制信号能够更好，使时钟信号的调整可以更准确。
6、在可选的实施方式中，所述微波输出单元包括发射模块，用于接收所述控制模块的控制，对微波信号的中心频率进行扫描。
7、在可选的实施方式中，所述微波输出单元包括接收模块，用于对扫描得到的微波信号进行检波得到模拟检波信号。
8、在可选的实施方式中，所述微波输出单元还包括：与所述发射模块连接的晶振系统，用于向所述发射模块输出晶振信号，所述发射模块还用于基于所述晶振信号输出频率信号；连接在所述发射模块与所述接收模块之间的分子气室，用于对所述发射模块的频率信号的特定频率的微波共振吸收，并将处理后的微波信号传输给所述接收模块。
9、在可选的实施方式中，还包括：与所述发射模块连接的锁相放大模块，用于将参考信号和输入信号进行处理得到n阶导数误差信号，并将所述n阶导数误差信号传输给所述模数转换器，将其转换数字n阶导数误差信号，并传输给所述控制模块，其中，所述参考信号为所述发射模块输出的对微波信号的频率进行调制得到的n次谐波信号，所述输入信号为所述模拟检波信号，其中，n为正整数；所述控制模块还用于基于所述数字n阶导数误差信号，确定出所述频率控制信号。
10、在上述实施方式中，通过上述的锁相放大模块可以实现通过模拟电路的方式对信号进行调制，再基于调制得到的信号通过数字控制的方式得到控制信号，使得时钟的控制方式多样，分子时钟的制作灵活性也更高。
11、在可选的实施方式中，所述锁相放大模块包括第三混频器和低通滤波器；所述第三混频器用于将所述参考信号和所述输入信号进行处理，得到中频信号；所述低通滤波器用于将所述中频信号进行处理，得到n阶导数误差信号。
12、在可选的实施方式中，所述锁相放大模块包括：第一放大器、第一滤波器、相敏检波器、第二滤波器、移相器和第二放大器；所述移相器用于对所述参考信号进行移相处理，并输入所述相敏检波器；所述第一放大器用于对所述输入信号进行放大处理，所述第一滤波器用于对所述第一放大器放大后的信号进行滤波处理，并输入所述相敏检波器；所述相敏检波器用于接收所述第一滤波器滤波后的所述输入信号和所述移相器移相处理后的参考信号进行混频处理，得到中频信号；所述第二滤波器和所述第二放大器用于对所述中频信号进行处理，得到n阶导数误差信号。
13、在可选的实施方式中，所述第一滤波器为带通滤波器，用于对放大后的输入信号对除指定频段的信号之外的信号进行滤波处理，以输出所述指定频段的信号，并输入所述相敏检波器。
14、在可选的实施方式中，所述第二滤波器为低通滤波器，用于对所述中频信号进行滤波，以对高于指定截止频率的信号进行过滤，并将过滤后的信号输入所述第二放大器。
15、在可选的实施方式中，还包括：与所述数模转换器连接的反馈模块；所述控制模块还用于基于所述数字检波信号得到导数误差信号；所述反馈模块用于基于所述导数误差信号确定出模拟控制信号，并将所述模拟控制信号传输给所述微波输出单元，以调整所述微波输出单元输出的时钟信号。
16、在上述实施方式中，可以得到通过数字的方式实现频率的调制，然后通过模拟控制的方式得到时钟的控制信号，也可以使得时钟的控制方式更灵活多样，分子时钟的制作灵活性也更高。
17、在可选的实施方式中，所述导数误差信号包括一阶色散误差信号和多阶色散误差信号；所述反馈模块包括：积分器、比例放大器和加法器；所述积分器用于对所述多阶色散误差信号进行处理；所述比例放大器用于对所述一阶色散误差信号进行处理；所述加法器用于基于所述多阶色散误差信号的处理结果和所述一阶色散误差信号的处理结果，得到模拟控制信号。
18、在可选的实施方式中，所述加法器包括反相加法器和第二加法器；
19、所述反相加法器基于所述多阶色散误差信号的处理结果和所述一阶色散误差信号的处理结果，得到中间信号；所述第二加法器用于基于一路直流偏置信号和所述中间信号，得到模拟控制信号。
20、第二方面，本专利技术提供一种分子时钟频率控制方法，包括：通过微波输出单元调整输出模拟检波信号；通过模数转换器将所述模拟检波信号转换成数字检波信号；通过控制模块基于所述数字检波信号得到频率控制信号；通过数模转换器将所述频率控制信号转换成模拟控制信号，并将所述模拟控制信号传输给所述微波输出单元，以调整所述微波输出单元输出的时钟信号。
21、在可选的实施方式中，所述通过微波输出单元调整输出模拟检波信号，包括：通过所述控制模块向所述微波输出单元输出微波控制信号；通过所述微波输出单元，基于所述微波控制信号输出模拟检波信号。
22、在可选的实施方式中，所述微波控制信号包括扫描控制信号；所述通过所述微波输出单元，基于所述微波控制信号输出模拟检波信号，包括：通过所述微波输出单元以第一频率为频率步进，以第一时间为单步时间，以预设点数为扫描点数以及预设起始频率基础下，得到中心频率信号；基于所述中心频率信号，输出模拟检波信号。
23、在可选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分子时钟装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的分子时钟装置，其特征在于，所述控制模块还用于控制所述微波输出单元基于中心频率扫描状态，输出中心频率信号；
3.根据权利要求2所述的分子时钟装置，其特征在于，所述微波输出单元包括发射模块，用于接收所述控制模块的控制，对微波信号的中心频率进行扫描。
4.根据权利要求3所述的分子时钟装置，其特征在于，所述微波输出单元包括接收模块，用于对扫描得到的微波信号进行检波得到模拟检波信号。
5.根据权利要求4所述的分子时钟装置，其特征在于，所述微波输出单元还包括：
6.根据权利要求3所述的分子时钟装置，其特征在于，还包括：与所述发射模块连接的锁相放大模块，用于将参考信号和输入信号进行处理得到N阶导数误差信号，并将所述N阶导数误差信号传输给所述模数转换器，将其转换数字N阶导数误差信号，并传输给所述控制模块，其中，所述参考信号为所述发射模块对微波信号的频率进行调制后输出的N次谐波信号，所述输入信号为所述模拟检波信号，其中，N为正整数；
7.根据权利要求6所述的分子
8.根据权利要求6所述的分子时钟装置，其特征在于，所述锁相放大模块包括：第一放大器、第一滤波器、相敏检波器、第二滤波器、移相器和第二放大器；
9.根据权利要求1所述的分子时钟装置，其特征在于，还包括：与所述数模转换器连接的反馈模块；
10.根据权利要求9所述的分子时钟装置，其特征在于，所述导数误差信号包括一阶色散误差信号和多阶色散误差信号；
11.根据权利要求10所述的分子时钟装置，其特征在于，所述加法器包括反相加法器和第二加法器；
12.一种分子时钟频率控制方法，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述通过微波输出单元调整输出模拟检波信号，包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述微波控制信号包括扫描控制信号；
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述微波控制信号包括调制控制信号；
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述微波控制信号包括扫描控制信号和调制控制信号；
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
19.一种电子设备，其特征在于，包括：包括权利要求1-11任意一项所述的分子时钟装置。
...【技术特征摘要】
1.一种分子时钟装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的分子时钟装置，其特征在于，所述控制模块还用于控制所述微波输出单元基于中心频率扫描状态，输出中心频率信号；
3.根据权利要求2所述的分子时钟装置，其特征在于，所述微波输出单元包括发射模块，用于接收所述控制模块的控制，对微波信号的中心频率进行扫描。
4.根据权利要求3所述的分子时钟装置，其特征在于，所述微波输出单元包括接收模块，用于对扫描得到的微波信号进行检波得到模拟检波信号。
5.根据权利要求4所述的分子时钟装置，其特征在于，所述微波输出单元还包括：
6.根据权利要求3所述的分子时钟装置，其特征在于，还包括：与所述发射模块连接的锁相放大模块，用于将参考信号和输入信号进行处理得到n阶导数误差信号，并将所述n阶导数误差信号传输给所述模数转换器，将其转换数字n阶导数误差信号，并传输给所述控制模块，其中，所述参考信号为所述发射模块对微波信号的频率进行调制后输出的n次谐波信号，所述输入信号为所述模拟检波信号，其中，n为正整数；
7.根据权利要求6所述的分子时钟装置，其特征在于，所述锁相放大模块包括第三混频器和低通滤波器；
8.根据权利要求6所述的分子时钟装置，其特征在于，所述锁相放...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾耿华，刘畅，林海川，吴峰，
申请(专利权)人：成都中微达信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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