星载氢钟(spaceborne hydrogen maser),工学-航空宇航科学与技术-航天-〔航天器有效载荷〕-星载氢钟,被动型原子频标。星载氢钟的原理是用物理部分的氢原子的跃迁频率控制晶体振荡器的频率fq。为了消除物理部分内微波腔谐振频率fc变化(主要由腔温度的不稳定产生的)产生的牵引效应,需要用晶振频率fq去控制腔频fc,同时微波腔还自设两级温控进行初步腔频稳定。物理部分的氢原子辐射能量小于腔的总能量损耗,不能提供一个连续的辐射信号,要始终注入一个调相的激励信号,通过检测量子跃迁鉴频后的解调信号与调制信号的相位差,就可测量晶振频率fq通过频率合成器合成的注入信号与量子鉴频器间的频差。将该误差信号积分反馈后就可将晶振锁定在量子跃迁频率上。星载氢钟整钟原理如图1所示。图1 星载氢钟原理框图星载氢钟主要由物理部分和电路部分两部分组成,整钟的作用是为卫星及地面设备提供一个高准确度、高稳定度的时间频率源,是卫星导航与守时系统的核心部件。物理部分是利用氢量子跃迁受激辐射产生跃迁,形成稳定的跃迁增益及频率来作为鉴频器使用的。