噪声和波动情况反映的是钟的短期频率稳定性情况。图1是NTSC守时系统中不同类型原子钟的日差曲线。从图中可以看到，H45和H46的短期频率波动要明显大于Sigma-tau氢钟，与5071A铯钟相当；曲线中速率突变的地方是因为钟房温度剧变引起的，其环境温度带来的时差变化约为10ns/±1oC。然而，同时可以看到，两台Sigma-tau氢钟具有明显的速率漂移，其后果是尽管其短期波动小，但在TAI归算中的权重依然很低（H45和H46与其相当），这是由于国际原子时TAI归算方法（ALGOS算法）主要考察的是守时钟的长期稳定性能。

        两台国产守时型氢钟经过一年多时间的运行，从守时工作的连续、可靠运行要求来看，其中一台钟（H45）出现多次技术故障，可靠性差，难以做为守时钟使用；另外一台H46基本上连续运行，表现良好。

        从两台氢钟开始运转的时差数据来分析其性能，可以得到如下结论：两台钟短期频率起伏均较大，比5071A高性能管略差。后来通过给两台钟更换综合器FPGA芯片以后，使其温度效应明显改善，钟稳定性提高，目前，H45和H46的短期频率波动比Sigma-tau氢钟略大，与5071A铯钟相当。从而可以看到，国产氢钟仍然有提高其稳定性的潜力，这需要研制单位根据测试结果，特别是长期运行性能来不断加以改进。

        钟的稳定度测试采用比对数据分析计算来得到。表1和图2为选择某段时期氢钟房环境温度恒定时三类守时钟（美国Sigma-tau,上海氢钟H46，铯5071A）相对于12台5071A铯原子钟平均时间尺度TA’(12Cs)的稳定度（日期：2006年4月15日- 5月15日）,稳定度的计算采用Allan方差（公式略）。从初步计算结果看，在环境温度保持稳定（温度变化小于±0.5oC）时，H46短稳略差于美国氢钟，中、长稳后与Sigma-tau相当，当然由于采样时间短，因此其性能还需要更多数据来论证。

表1 三种守时钟相对于TA’(12Cs)的稳定度

图2 NTSC三类守时钟相对于TA’(12Cs)的稳定度

4 结论

        从技术层面来说，国产氢钟经过许多年的努力，通过不断的技术革新如真空、储存泡、磁屏蔽等,比较起以前产品来说,稳定度和可靠性有了显著的提高。其不足是：连续稳定运转的能力尚需进一步改进，这是做为守时钟的基础。同时，要进一步改进短稳及相躁，以得到良好的稳定性能。

        总之，国产氢钟在高精密守时应用中取得了可喜的成绩，但是要真正替代进口，满足守时钟关于稳定性、可靠性的要求还需要作进一步改进。同时，在改进加工工艺、增加辅助系统如直流供电和内部干电池等方面还需进一步努力。