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基于87Rb的CPT maser是一种新型的主动式原子频标。CPT maser首先提供3417.3415MHz的微波信号去控制两束相干激光束的频差,通过该激光场与87Rb原子三能级系综的相互作用发生相干布居囚禁现象,将原子囚禁在基态两超精细能级间的跃迁频率上,使原子系综发生相干辐射,从而获得高稳定度、高精度的相干微波信号功率(maser信号)输出,然后CPT maser利用该maser信号与激光束频差的关系作为鉴频信号去锁定被控振荡器以实现稳定度的转移和频率的转换。CPT maser的研究在欧美各国受到广泛重视,由于其具有体积小,结构简单,频率稳定度性能指标高等特点,已被指定为Galileo计划下一代星载用钟。论文首先对原子频标的发展历史和CPT maser研究现状做了简单介绍,阐述了CPT maser的基本原理和整机组成,接着重点分析了相干接收机系统的工作特性,并对有关部件的噪声特性进行了分析,提出了降低相干接收机系统环路噪声的优选方案。然后论文对相干接收机系统中混频电路和倍频链电路进行了分析。对于微波混频电路,我们选择了噪声低、隔离度高、组合频率干扰小的二极管双平衡无源混频器来实现,并用ADS进行各项性能指标的仿真,最后使用mini-circuits公司的双平衡混频芯片MCA1T-85+完成了混频电路的搭建,并完成了相关指标的测试。倍频电路是相干接收机的一个重要部件,其噪声是系统噪声的主要来源之一,采用NEC公司的双栅极场效应管3SK223实现10MHz～90MHz的倍频放大电路,3SK224完成90MHz～360MHz的倍频放大电路,输出的360MHz经过晶体管BFG97进行放大后一路送入阶跃恢复二极管中完成360MHz～6840MHz的微波倍频；另一路作为DDS的参考时钟生成68.346830MHz信号,倍频后送入量子系统对激光进行训制；经过实验测试,该倍频链输出信号的相关指标均满足预期标准。论文的最后对所做工作进行了总结和展望,并在实践的基础上又提出了一些改善性能的措施。目前,国内主要集中研究的仍然是传统的原子频标,CPT maser原子钟的研究在国内才刚刚展开。本论文研究的相干接收机为CPT maser的重要组成部分,为研制CPT maser原子钟的工程样机奠定坚实的理论和实验基础。