铷原子钟作为一种原子频标，具有低漂移、高稳定度、抗辐射、体积小、重量轻、功耗低等特点，价格远低于铯原子频标。与晶体频率标准相比，具有更好的长期稳定性和更高的精度，可以满足各种空间用途的要求。本文主要介绍铷原子频标的应用、检定和产品推荐。
1、铷原子钟的应用
铷频标广泛应用于通信、导航和定位等领域。在通信方面，飞机和航天器需要配备高精度的频率输出设备。目前，在快速发展的无线通信网络中，铷原子频率标准也被用作基站和通信卫星中的时钟频率。在导航定位方面，最常见的GPS系统的导航卫星上普遍采用铷原子频标作为时间标准，因为高精度的时间是高精度定位的保证。
总之，铷原子频标是各种设备发展和改进的重点之一。铷原子频标在保持自身特点的同时，通过研究不断提高其性能指标以满足现实中的各种需求具有重要意义。除了提高量子物理的探测技术，外围伺服电路的性能对整个原子频标有很大的影响，而铷伺服电路的压控晶体振荡器电路的噪声性能将直接影响标准输出频率质量。铷原子频标的另一个发展方向是在保证一定性能的同时进一步小型化。
铷频标是一种无源原子频标。铷频标中晶体振荡器的振荡频率通过频率合成技术产生一个微波激励信号，铷同位素87Rb的原子在激励信号的感受下产生跃迁。原子跃迁鉴别微波信号的频率并产生误差信号。通过锁频环伺服晶振频率将激励信号的频率锁定到原子跃迁频率，从而实现晶振输出频率的高稳定性和高精度。
GNSS控制的铷频标利用全球导航卫星信号不断调整铷频标的输出频率，使其具有更高的频率精度。
铷频标广泛应用于无线电导航定位、数字通信工程、时间频率测量等领域。
2、影响铷原子钟指标的因素
影响铷钟指标的关键因素是原子共振谱线的线宽和光学探测过程中的散粒噪声。由于气泡铷原子频标采用了热原子的气泡俘获系统，几乎没有提高线宽的余地。但由于半导体物理铁律的影响，光探测半导体的散粒噪声没有松动的余地。因此，人们关注于提高钟的泵浦光源——气泡铷原子的频标指标——减少入射到光探测上的无用光谱成分。目前光谱灯的光谱轮廓是一个大的凸起，而有用的光谱成分只有780和794谱线，大量无用的光只是引入了噪声。所以，人们首先想到的是激光。激光线轮廓极窄，无用光被大大压缩。激光泵浦气泡激光原子频标的短期稳定性已经达到很高的水平。而极窄的激光线有压缩无用光的正效应，也有增加光谱轮廓中心偏移对轮廓对称性贡献的负效应，导致较大的光频移。早年的激光泵浦气泡铷原子频标都表现出短期稳定度优、中长期稳定度差的特点。目前市场上实用的激光泵浦气泡铷原子频标还很少。
近年来，人们将目光重新投向了传统的光谱灯——压缩光谱灯中无用的成分。
3、铷原子钟的检定
验证各项性能指标是否
铷原子频标的检定需要包括频率稳定度参考频标、频率漂移率和频率精度参考频标、相位噪声参考频标、示波器、频谱分析仪、频标比较器、频差乘法器、相位比较器、分频器、通用计数器和相位噪声测量系统在内的一整套设备。
通用计数器可以参考SYN5636高精度通用计数器。该计数器性能可靠，测量范围宽，灵敏度高，动态范围大。具有外频标功能，可满足10Hz~100MHz的测量范围。
相位测量系统要求输入频率为1Mhz、5MHz和10Mhz，分析频率范围为1 Hz ~ 100 kHz。本地相位噪声：比待测铷频标的相位噪声小10dB。
测量仪器可以是SYN5619相位噪声分析仪，它是一种高精度的噪声测量仪器，可以同时测量相位噪声和艾伦方差。采用先进的相位测量技术实现图形用户界面，可与普通台式机或笔记本电脑配合使用。只需按下开始键，几秒钟就能完成测试，无需熟练的技术工程师即可学习和使用。
相位噪声分析仪内置低相位噪声、高短稳、恒温的晶体振荡器作为参考输出，方便用户直接使用参考源进行频标比对测试。用户无需额外的数据处理即可实时获得测量结果，测量结果准确可靠。相位测量仪几乎覆盖了1 MHz到200 MHz的所有常用频率源，具有13 bits的高精度计数器功能，在1 Hz时达到-140 dBc/Hz。可以显著降低精确相位噪声和艾伦方差的测量成本，是分析超低相位噪声频率源的首选产品。
4、高性能铷原子钟产品推荐
SYN3306高性能铷原子钟是自主研发生产的高精度频率标准。它接收GPS北斗卫星信号，使铷振荡器输出频率与GPS北斗卫星的铯原子钟信号同步，提高了频率信号的长期稳定性和精度，可以提供铯时钟量级的多种时频信号。是通信、广播、电视等部门替代铯原子钟的高性价比时频产品。表壳尺寸为120x88x38mm。
输入GPS北斗卫星信号，频点L1，B1，
定时精度优于30ns，可选1pps信号输入。提供提供1MHz/5MHz/10MHz信号；1路1PPS脉冲信号和1路RS232时间信号。标配1路10Mhz方波信号，可选正弦。频率准确度出厂设置优于5E-11，跟踪到GPS信号24小时后平均值优于1E-12。
