Frequency standards & counters

Die verfügbaren Informationen beziehen sich auf eine Produktreihe und nicht auf ein einzelnes Gerät mit wählbaren Varianten. Genannt werden fünf eigenständige Modelle: FS725, PRS10, FS740, FS752 und SC10. Diese Produkte nutzen unterschiedliche Referenztechnologien, darunter Rubidium, GPS/GNSS-Disziplinierung und einen ofenstabilisierten SC-Cut-Quarz. Sie sollten nicht als austauschbare Versionen betrachtet werden, da sich ihre Ausgänge, Timing-Funktionen und angegebenen Leistungsmerkmale unterscheiden. Die Auswahl sollte bei der benötigten Zeitbasistechnologie beginnen und anschließend Ausgangsfrequenz, Anforderungen an die Signalverteilung, Phasenrauschen sowie einen möglichen Bedarf an Frequenzzählung oder UTC/GPS-Zeitstempelung berücksichtigen.

Beide Modelle liefern eine GPS-disziplinierte 10-MHz-Referenz, sind jedoch für unterschiedliche funktionale Anforderungen ausgelegt. Für das FS740 ist eine Langzeitstabilität von 1 × 10⁻¹³ angegeben; außerdem verfügt es über einen Frequenzzähler sowie eine Zeitstempelung auf UTC oder GPS. Das FS752 nutzt eine OCXO-Zeitbasis und bietet fünf 10-MHz-Ausgänge sowie zwei 1-pps-Ausgänge, wodurch seine veröffentlichte Konfiguration stärker auf Referenzverteilung ausgerichtet ist. Das FS752 wird außerdem als phasenrauscharm beschrieben, allerdings ohne numerische Angabe. In der Praxis eignet sich das FS740 für Anwendungen, bei denen Messung und Zeitstempelung im Vordergrund stehen, während das FS752 für Systeme mit mehreren Referenzausgängen ausgelegt ist.

Das FS725 sollte in Betracht gezogen werden, wenn ein vollständiges Rubidium-Frequenznormal mit 10-MHz- und 5-MHz-Ausgängen benötigt wird. Es verfügt außerdem über integrierte Verteilverstärker und spezifiziert ein Phasenrauschen von unter −130 dBc/Hz bei 10 Hz Offset. Das PRS10 wird als Rubidium-Oszillator mit 1-pps-Eingang, niedrigem Phasenrauschen und einer angegebenen Lampenlebensdauer von 20 Jahren beschrieben. Dadurch ist das PRS10 dort relevant, wo ein Oszillator mit einer externen Puls-pro-Sekunde-Referenz integriert werden muss. Die verfügbaren Informationen belegen jedoch keine mechanische, elektrische oder schnittstellenseitige Kompatibilität, daher sollten die beiden Modelle nicht ohne Prüfung ihrer detaillierten Integrationsanforderungen gegeneinander ausgetauscht werden.

Das FS725 ist das einzige aufgeführte Modell mit einem numerischen Phasenrauschwert: unter −130 dBc/Hz bei 10 Hz Offset. Dieser Wert liefert einen definierten Nahbereichs-Phasenrauschpunkt, der mit den Anforderungen von Signalquellen, Synthesizern oder Messsystemen verglichen werden kann. PRS10 und FS752 werden beide als phasenrauscharm beschrieben, es sind jedoch weder numerische Werte noch Kurven über der Offset-Frequenz angegeben. Daher kann nicht davon ausgegangen werden, dass ihre Phasenrauschleistung dem FS725 entspricht. Entwicklerinnen und Entwickler in phasensensitiven Anwendungen sollten vor der Auswahl zwischen diesen Modellen vollständige Phasenrauschdaten über den benötigten Offset-Bereich vergleichen.

Das FS752 bietet die am klarsten beschriebene Ausgangskonfiguration für mehrere Instrumente: fünf 10-MHz-Ausgänge und zwei 1-pps-Ausgänge. Diese Konfiguration kann Systeme unterstützen, die sowohl Frequenz- als auch Zeitreferenzen verteilen müssen, ohne sofort eine externe Verteileinheit hinzufügen zu müssen. Das FS725 verfügt ebenfalls über Verteilverstärker, allerdings sind Anzahl, Pegel und Steck­verbindertyp seiner Ausgänge in den Bereichsinformationen nicht angegeben. Für FS740, PRS10 und SC10 werden keine vergleichbaren Angaben zur Anzahl der Ausgänge gemacht. Die endgültige Auswahl sollte daher die Zahl der angeschlossenen Lasten, die erforderlichen Signalpegel, das Steck­verbinderformat, die Isolation und die Kabelführung berücksichtigen.

Für das SC10 sind eine Allan-Varianz von 2 × 10⁻¹² bei einer Mittelungszeit von 1 Sekunde und eine Alterung von unter 2 × 10⁻¹⁰ pro Tag angegeben. Der Wert bei einer Sekunde beschreibt ein Kriterium für die Kurzzeitstabilität, während der Alterungswert die angegebene Rate langfristiger Frequenzänderung kennzeichnet. Der SC-Cut-Quarz und die ofenstabilisierte Konstruktion kennzeichnen es als quarzbasierte Referenz und nicht als Rubidium- oder satellitendiszipliniertes System. Der Betrieb mit entweder +15 VDC oder +24 VDC bietet zwei angegebene Versorgungsoptionen für die Integration. Aufwärmzeit, Ausgangswellenform, Ausgangspegel, Lastanforderungen und Umweltbeständigkeit müssen dennoch vor Abschluss des umgebenden elektrischen und thermischen Designs geklärt werden.

Das FS740 kann diese Funktionen potenziell kombinieren, sofern seine angegebenen Eigenschaften den Messanforderungen entsprechen. Es bietet eine GPS-disziplinierte 10-MHz-Referenz, Frequenzzählung und Zeitstempelung auf UTC oder GPS sowie eine angegebene Langzeitstabilität von 1 × 10⁻¹³. Die Kombination dieser Funktionen kann Testaufbauten unterstützen, die sowohl eine rückführbare Zeitreferenz als auch eine Frequenzmessung im selben Gerät benötigen. Allerdings sind Zählerbandbreite, Auflösung, Eingangsempfindlichkeit, Messmodi und Zeitstempelauflösung in den Bereichsinformationen nicht definiert. Diese Parameter müssen vor dem Ersatz dedizierter Geräte gegen die zu erwartende Signalfrequenz, den Signalpegel und die erforderliche Messunsicherheit geprüft werden.