JJF 2103-2024 原子时标标准技术要求

学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载中华人民共和国国家计量技术规范学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载JJF21032024原子时标标准技术要求sMetrologyRequiementforAtomicTimeScaleStandardss-

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JJF21032024归

口

单

位:全国时间频率计量技术委员会起

草

单

位:中国计量科学研究院上海市计量测试技术研究院中国航天科工集团二院二〇三所本规范委托全国时间频率计量技术委员会负责解释学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载JJF2103—2024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载本规范起草人:王玉琢

(中国计量科学研究院)张爱敏

(中国计量科学研究院)董 莲

(上海计量测试技术研究院)杨 军

(中国航天科工集团二院二〇三所)学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载JJF2103—2024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载目 录引言

………………………

(Ⅱ)1

范围……………………

(1)2

引用文件………………

(1)3

概述……………………

(1)4

技术要求………………

(2)4.1

环境条件……………

(2)4.2

原子钟

(组)………………………

(2)4.3

相位微跃器…………

(2)4.4

内部测量系统………………………

(2)4.5

溯源比对系统………………………

(2)4.6

时标控制系统………………………

(3)4.7

输出信号……………

(3)4.8

计量特性……………

(3)5

校准方法………………

(3)6

校准结果表达…………

(4)7

复校时间间隔…………

(5)Ⅰ学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载JJF2103—2024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载引 言本规范参照JJF1071—2010

《国

家计量校准规范编写规则》、JJG2007—2015

《时间频率计量器具检定系统表》

编写。本规范介绍了原子时标标准的组成和标准时间产生原理,规定了其技术性能和校准方法。本规范为首次发布。Ⅱ兔兔ｗｗｗ学．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载JJF2103—2024兔兔ｗｗｗ学．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载原子时标标准技术要求1

范围本规范适用于法定计量技术机构的原子时标标准的建立及溯源参考。2

引用文件本规范引用了以下文件:JJF1206—2018

时间与频率标准远程校准规范凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本

(包括所有的修改单)

适用于本规范。3

概述原子时标标准是通过守时系统产生并保持标准时间和频率的装置,守时系统通常由原子钟

(组)、相位微跃器、内部测量系统、时标控制系统、溯源比对系统等部分组成,如图1所示。图1

守时系统的原理示意图选择一台原子钟作为主钟,将其输出接入相位微跃器;时标控制系统依据原子钟(组)

的内部测量系统和溯源比对系

统

的

测

量

结

果

驾

驭

相

位

微

跃

器,

使

其

输

出

的

标

准

时间和标准频率与原子时标国家计量基准

UTC

(NIM)

保持在一定范围内。原子时标标准,主要用于标准时间、标准频率的保持及量值传递。1f(f)(dBc/Hz)(载波频率f0=5MHz)(f)(dBc/Hz)(载波频率f0=10MHz)(f)(dBc/Hz)(载波频率f0=100MHz)1Hz≤-100≤-95≤-7510Hz≤-120≤-115≤-85100Hz≤-140≤-135≤-1151kHz≤-150≤-145≤-12510kHz≤-155≤-140≤-130τΔf=0-12Δf=1×101s-13≤5×10-13≤5×1010s-14≤5×10-14≤5×10100s-15≤5×10-14≤5×10．ｃｏｍ标ｚｆｗｗ．ｂ学兔兔ｗｘｗ准下载JJF2103—2024．ｃｏｍ标ｚｆｗｗ．ｂ学兔兔ｗｘｗ准下载4

技术要求4.1

环境条件环境温度:在20℃~25℃范围内任选一值,温度最大允许变化±1℃;相对湿度:≤80%;2 5供电电源:(20±11)V,(0±1)Hz,2 54.2

原子钟

(组)由1台或多台原子钟组成。4.3

相位微跃器具备对输入频率信号的锁定能力,在一定范围内对其进行调整并输出时间频率信f号。一般而言,附加相位噪声见表1,其中

f

表

示

傅

里

叶

分

析

频

率,

(

)表

示

单

边

带f相位噪声;附加频率稳定度见表2,其中τ表示取样时间,Δf

表示频率调整量。表1

附加相位噪声表2

附加频率稳定度4.4

内部测量系统( 5具备秒脉冲

1PPS)

或者频率

(

MHz/10MHz)信

号

相

位

差

测

量

表1

附加相位噪声表2

附加频率稳定度4.4

内部测量系统( 5用时间间隔计数器或比相仪。kk时间间隔计数器:分辨力优于50ps,测量引入的不确定度优于1ns(=2)。kk比相仪:分辨力优于1×10-14,测量引入的不确定度优于1×10-12/s(=2)。4.5

溯源比对系统lilii至少具

备

GNSS时

间

频

率

传

递

(GlobalNavigatonSatelteSystem

TimeandFre-liliiquencyTransfer)、卫星双向时间频率传递

(Two

WaySatelteTimeandFrequencyTransfer)、光纤时间频率传递

(OptcalFiberTimeandFrequencyTransfer)

中的一种2τσx

(τ)1d≤5ns5d≤10nsτσy

(τ)1d-13≤1×105d-14≤5×10．ｃｘｗｚｆｗｗ．ｂ兔ｗ学兔ｏｍ标准下载JJF2103—2024．ｃｘｗｚｆｗｗ．ｂ兔ｗ学兔ｏｍ标准下载k比对手段,其中链路不确定度优于20ns

(=2)。k4.6

时标控制系统具备内部测量数据与溯源比对数据的综合处理和决策能力,通过驾驭相位微跃器调整时标输出的1PPS、5MHz/10MHz/100MHz信号。一般采用频率驾驭,校正系统的输出。4.7

输出信号1具备秒脉冲

(PPS)

输出。1具备5MHz/10MHz/100MHz频率输出。4.8

计量特性4.8.1

时间偏差|相对

UTC

(NIM)

的时间偏差|<100ns。4.8.2

频率偏差1|相对

UTC

(NIM)

的频率偏差

(

天平均)|<2×10-13。14.8.3

时间稳定度τ时间稳定度见

表3,

其中τ

表示取样时间,σx()表示时间稳定度,计算方法见τJJF1206—2018。表3

时间稳定度4.8.4

频率稳定度τ频率稳定

度见表4,其中τ

表示取样时间,σy()(阿仑标准偏差

)表示表3

时间稳定度4.8.4

频率稳定度τ定度。表4

频率稳定度表4

频率稳定度选择

GNSS时间频率传

递、

卫星双向时间频率传递和光纤时间频率传递三者中的任一方法,将待校准的原子时标标准直接或间接溯源至原子时标国家计量基准

UTC(NIM)。3学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载JJF2103—2024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载图2

原子时标标准校准过程如图2所示,在待校准端和参考端定期分别输出一个比对文件,通过汇集比对文件,经数据处理后得到时间偏差、频率偏差、时间稳定度、频率稳定度的校准结果,其中,时间稳定度和频率稳定度计算中测量数据量不小于15组。上述所有技术指标均采用远程校准,涉及的校准条件、测量标准、数据处理以及不确定度评估方法见JJF1206—2018。6

校准结果表达原子时标标准校准后,出具校准证书,校准证书至少应包含以下信息:a)

标题:“校准证书”;b)

实验室名称和地址;c)

进行校准的地点

(如果与实验室的地址不同);d)

证书的唯一性标识

(如编号),每页及总页数的标识;e)

客户的名称和地址;f)

被校对象的描述和明确标识;g)

进行校准的日期,如果与校准

结

果

的

有

效

性

和

应

用

有

关

时,

应

说

明

被

校

对

象

的接收日期;h)

如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)

校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)

本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)