時刻・周波数標準 Home Up Back Next  2016.11.28
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    技術情報メモ（備忘録）  
  
   時刻･周波数標準機器           BVA Quartz oscillator        
   各種周波数標準装置の安定度比較            Allan Deviation   
   HP（Agilent)社の周波数標準器    Phase Noise
   水素メーザ、セシウム、ルビジウム原子時計・周波数標準    Frequency counter
Cesium Beam
  Frequency Standard  		 Mfr.
Date		 Output
 Frequency 
(Hz)		 Short-term stability  long-term stability   Phase Noise (dBc/Hz) 
1s 10s 100s 1日 1年 1Hz 10Hz 100Hz 1kHz
  HP   5071A 1995 10 MHz  5.6×10-11   2.3×10-11   5.6×10-12  ２×10-13                  -125 -135      
HP  5061B  No.1 ,No.2  1986, 1988  10 MHz 5.6×10-11 2.3×10-11 8.0×10-12 -120 -125
・ HP/Agilent 社製　セシウム周波数標準の販売時期と価格
・ HP/Agilent 社製　セシウム周波数標準の仕様比較
・ CBT（セシウムビーム管）の設計寿命とその予測
HP 5071A　セシウム周波数標準　　　1995年 製造品　　　　　　2013.7.31　動作良好
　　　
シ−ルド鉛蓄電池　12V、2.5Ah　２本　1995年製造品　（寿命切れ）
背面のバッテリ−取り出しパネル
    2013.8.13　バッテリー交換　
     （秋月電子通商にて購入　2013年１月製造品　2,800円ｘ２個）
HP 10890A Cesim beam Tube 
Serial No. : 3124A00254		 05071-60219 OCXO
HP 10811シリーズ高安定オーブン式
水晶発振器の仕様比較
HP 5071A Overall Block Diagram
Serial No. : 3249A00503
　HP 5071A と ＨＰ 55300A ＧＰＳ周波数標準との比較　2014.12
1995年頃の製造品。
内部に残っていた動作履歴から稼働時間は2,632日（７年）以上
いつセシウム切れになってもおかしくないが、正常動作中		 ステータス (内部動作パラメータ)　     　2013.8.1
パラメータ Discription Typical
Range		 確認値
 Ion Pump  Ion pump current 0 to 40 μA 0.0 μA
 Cs Oven  Oven monitor 0 to 10 V 5.3 V
 OSC Oven -5 to -10 V -9.1 V
 OSC Freq. Control   VCXO control voltage -95 to +95 % -12.83 %
 C-field Current  C-fieldcontrol current 10.0 to 14.05
mA		 12.156 mA
 RF Amplitudes  Microwave signal
  strength for CBT
  (% of maximum)		 0 to 100 % 22.8 %
0 to 100 % 23.1 %
 Electron Multiplier  CBT electron
 multiplier voltage		 1000 to 2553
V		 1382 V
 Signal Gain  Frequency control
  loop gain
  (% of maximum)		 14.4 to 58 % 14.4 %
 Source  Voltage source AC, DC
or Batery		 AC
 Firmware Revision     X.3249
 CBT     3124A00254(S)
イベントログ（動作履歴、最大192件）
         … 入手時までのログは15０件記録が残っていた
−仕様−
−資料−
 ＜ カタログ、データシート ＞
・ HP 1993年販売開始($54,000) 　・ HP 1999年
・ Agilent 2001年　　　・ Agilent 2003 − 4年
・ Symmetricom 2008年　・ Symmetricom 2009年（丸文、和文）
＜ ＯＰマニュアル、ＳＶマニュアル ＞
・ Agilent 5071A Product Overview 2000 5968-1862E
・ Agilent 5071A Product Overview 2004 5968-1862E
・ Agilent 5071A Operating and Programming Manual 2000 05071-90041
・ Maintenance of HP 5071A at USNO 1997 STANDARDS AT USNO - PTTI
・ Symmetricom 5071A Operating and Programming Manual 2005 05071-90041
・ Symmetricom 5071A Operating and Programming Manual 2009 05071-90041-1
・ Symmetricom 5071A Assembly Level Service Manual 2007 05071-90040
・ Symmetricom Direct Replacement Cesium Beam Tubes 2008
HP 5061B　セシウム周波数標準　No.2　本体：1986年、CBT：1995年 製造品　2009.11.9　動作良好
内蔵ニッカド電池　24V (1.2V20セル直列)
2003.8.8 に交換されたものですがすでに寿命切れ
電源コネクタ変更、バッテリー切り離しスイッチ追加
＜改造前＞　　　　　＜現状：改造後＞

バッテリー切り離しスイッチ追加改造箇所
Cesium Beam Tube は DATUM(FTS)社製 FTS-7105A に交換されています
これは1995年製と思われる
Datum DIRECT REPLACEMENT CESIUM BEAM TUBES datasheet 1999
10811-60109 　OCXO
HP 10811シリーズ
高安定オーブン式水晶発振器の仕様比較
 本体は1986年製造品
正常動作中
オプション：003 (時刻表示＋電源バックアップバッテリー内蔵)
5061Bの起動手順（基本操作手順）
−仕様−
＜ カタログ ＞
　・1987年販売開始（$32,200.00）〜1992年まで販売（$46,600.00）
＜ マニュアル、ＳＶマニュアル ＞
　・ 5061B Op Sv manual  05061-90782 （紙マニュアルあり）
　・5061B Operating Information 1986  05061-9074.pdf
　・5061A Operating Manual 1986  05061-99001.pdf　

HP 5061B  Overall Block Diagram
CBT（セシウム・ビーム・チューブ）の構造
  プラハ国立技術博物館（Narodni technicke muzeum）
で見つけたFTS社製CBT            2012.7.11
HP 5061B　セシウム周波数標準　No.1  　シリアル番号：なし　  　1988年 製造品       2006.6
　　オプション：004 (High Performance Tube) 内蔵　　セシウム切れ不動品購入　　仕様
   −　HP/Agilent 社製　セシウム周波数標準の販売時期と価格　−
    
 5060A   1964年販売開始   $15,500（世界初の商品化されたセシウム周波数標準）
  1967年販売終了   $15,500
    
 5061A   1968年販売開始   $14,800 5082A  CBT   　… $ 5,500
  1986年販売終了   $32,200  opt.004 HPCBT … +$ 5,200
 5061B   1987年販売開始   $32,200 opt.004 HPCBT … +$ 5,200  opt.003 Clock and Standby PS … +$4,400
1991年 7,192,000円 opt.004 HPCBT …  1,313,000円  opt.003 Clock and Standby PS … 771,000円
  1992年販売終了   $46,600 opt.004 HPCBT … +$ 8,500  opt.003 Clock and Standby PS … +$5,000
 5071A   1993年販売開始   $54,000 opt.001 HPCBT … +$12,000              
2000年販売開始   $56,200 opt.001 HPCBT … +$12,495
2005年　Agilent社の周波数・時刻標準部門が約８百万ドルで Symmetricom 社に買収される
2013年現在Symmetricom社より販売継続中　… 日本国内向け販売代理店「丸文」
　・5071A_datasheet.pdf　　　　　　　　　　　　NICT入札の契約金額(2013年）：9,411,150 円
　・5071A_FAQs_Symm_Web.pdf 　　　　　　　 CBT交換の随意契約価格（JAXA 2010年)：693万円      
HP/Agilent社製　　
セシウム周波数標準　　
の価格の推移　　
   −　HP/Agilent 社製　セシウム周波数標準の仕様比較　−
仕様 5071A 5061B 5061A 5060A
ハイパフォーマンス 標準パフォーマンス ハイ
パフォーマンス		 標準
パフォーマンス		 ハイ
パフォーマンス		 標準
パフォーマンス
2009 年 1993 年 2009 年 1993 年
 販売時期  1993 年　−　販売中（2013年現在）  1987　−　 1992 年  1968 − 1986 年  1964 - 1967 年
 周波数出力  10 MHz または 5MHz ・・・ 2ポート
 1MHz, 100kHz ・・・ 各1ポート		  10 MHz, 5MHz,
1MHz, 100kHz		  5MHz, 1MHz, 100kHz　・・・
            前面、背面パネル各１ポート
形式、出力レベル
ハーモニクス
コネクタ
 
コネクタ位置		  正弦波、≧1 Vrms（into 50 Ω）
 ≦-40dBc
 10 MHz または 5MHz … N
 1MHz, 100kHz　　 …　BNC
 背面パネル		  正弦波、≧1 Vrms（into 50 Ω）
 ≦-40dBc
 10 MHz または 5MHz … N
 1MHz, 100kHz　 … 　BNC
 背面パネル		  正弦波、1 Vrms（into 50 Ω）
 ≦-40dBc
 BNC
 
 前面、背面パネル
 精度  ±5.0×10-13  ±1.5×10-12  ±1.0×10-12  ± 3 ×10-12  ±7.0×10-12  ±1.0×10-11  ±7×10-12  ±1×10-11  ±2×10-11
 起動時間  30分  30分  45分  30分  3/4時間  4時間（コールドスタート時）
 再現性  ±1.0×10-13  ± 5 ×10-13  ±1.0×10-13  ± 5 ×10-13  ±3.0×10-12  ±5.0×10-12  ±3×10-12  ±5×10-12   ？？？
 安定度
(アラン分散）		  10-3 秒
 10-2 秒
 10-1 秒
 10-0 秒
 101 秒
 102 秒
 103 秒
 104 秒
 1  日
 5  日
 30 日		   ---
 7.5×10-11
 1.2×10-11
 5.0×10-12
 3.5×10-12
 8.5×10-13
 2.7×10-13
 8.5×10-14
 2.7×10-14
 1.0×10-14
 1.0×10-14		   ---
 1.5×10-10
 1.5×10-11
 5.0×10-12
 3.5×10-12
 8.5×10-13
 2.7×10-13
 5.5×10-14
 3.0×10-14
 2.0×10-14
  --- 		   ---
 7.5×10-11
 1.2×10-11
 1.2×10-11
 8.5×10-12
 2.7×10-12
 8.5×10-13
 2.7×10-13
 8.5×10-14
 5.0×10-14
 5.0×10-14		   ---
 1.5×10-10
 5.6×10-11
 5.6×10-11
 2.3×10-11
 5.6×10-12
 1.8×10-12
 5.6×10-13
 2.0×10-13
 1.0×10-13
  --- 		  8.2×10-10
 1.5×10-10
 1.5×10-11
 5.0×10-12
 2.7×10-12
 8.5×10-13
 2.7×10-13
 8.5×10-14
  ---
  ---
  --- 		  <===
 <===
 5.6×10-11
 5.6×10-11
 2.5×10-11
 8.0×10-12
 2.5×10-12
 8.0×10-13
  ---
  ---
  ---		   ---
 1.5×10-10
  ---
  5 ×10-11
 2.7×10-12
 8.5×10-13		   ---
 1.5×10-10
  ---
 5.6×10-11
 2.5×10-11
  8 ×10-12		   8 ×10-10
 1.5×10-10
 1.5×10-11
 1.5×10-11
 1.5×10-11
 SSB位相雑音
 (＠5MHz出力）
     (dBc/Hz)		  10 Hz
 100 Hz		  -136
 -151 		 -130
 -135 		 -130
 -145 		 -125
 -135 		 -120
 -125 		 -120
 -125 		  ？？？
 CBTの寿命、
動作保証期間		  ５年  ３年  １０年  ５年  １年−＞３年  ３年−＞５年    10,000
時間以上		  
OCXO
（仕様比較表）		  05071-60219
4.5-12/10-1s		 11811-60109
5.0-12/10-1s		  00105-6013  
        1-11/10-1s
 00105-6034		    ？？？
 電　源 AC
DC		  100/120、220/240 V 50W (opt.001 56W)
 22-42V 45W (opt.001 50W)		  115/230V 44W
 22-30V 30W 		 115/230V 50W
 22-30V 30W		  115/230V 50W
 22-30V 50W
 バッテリー
バックアップ時間		  45分  45分  opt.002： 最小30分、
           標準１時間		  なし
(HP 5085A使用： 48時間）
 寸　法 mm  133.4(H)×425.5(w)×523.9(D) mm   221(H)×425(W)×416(D) mm   222(H)×425(W)×416(D) 
 重　量  30 ｋg  30.5 ｋg
 （opt.003 +2.7kg）		  33.3 ｋg
 （opt.002 +2.27kg）		  28.6 ｋg
 主なオプション  opt.001　高安定CBT  opt.003　時計＋パッテリー
 opt.004　高安定CBT		  opt.001　時計
 opt.002　パッテリー
 opt.003　
      時計＋パッテリー
 opt.004　高安定CBT		  なし
   −　CBT（セシウムビーム管）の設計寿命とその予測　−
  5071A 5061A/B
ハイパフォーマンス 標準パフォーマンス  ハイパフォーマンス  標準パフォーマンス
 HPパーツNo.

10891A

10890A

05061-6101

05061-6077
 シリアルNo.

 US4240以降 

     以前    

 US4239以降 

     以前       
 動作保証時間 ５年 ３年 １０年 ５年 ３年 ５年
   2002年12月以降、セシウムが増量されCBTの寿命が延びた   
実際の寿命はこの２倍程度の時間となるよう設計されている
CBTの寿命は事前に予測が困難で、セシウムの枯渇する数日前にならいとステータスに変化が現れない

「Maintenance of HP 5071A Primary Frequency Standard at USNO」 (1997) より
  
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