原子钟是集量子物理学和电子学为一体的高科技产品,自20世纪50年代发明以来,不但成为了当今的时间频率基准,而且在科学研究、国民经济和国防建设等领域获得广泛的应用,是一个国家的战略资源。由于冷原子技术发展,随之产生的铯原子喷泉钟已经成为当今的时间频率基准。本文第一部分介绍了用于铯原子喷泉钟的频率综合器的设计方案和制作,铯原子喷泉钟中的频率综合器的性能直接影响喷泉钟的频率稳定度性能。本设计采用了锁相环与直接数字频率合成结合(PLL+DDS)的技术,不但具有PLL优秀的相位噪声性能,而且在几兆的频偏范围内具备了DDS的高速捷变与高分辨率的功能。对频率综合器产生的9.2 GHz频率信号测试,其相位噪声达到-82 dB[Rad2/Hz]@1Hz。CPT Maser原子频标是在传统原子钟技术的基础上,运用相干布居囚禁(Coherent Population Trapping)物理现象的研究进展,使其具备了结构简单,体积小,频率稳定度高等特点。由于CPT Maser星载钟在重量、功耗、使用寿命等方面具有优势,因此被指定为伽利略计划下一代星载用钟。本文第二部分主要论述了CPT Maser物理部分微波谐振腔的设计与调试以及其相关电子系统的设计制作。对设计的微波腔测试内容包括谐振频率随腔长变化的特性,以及谐振频率随温度变化的特性;同时,设计制作了给微波腔提供C场和温度补偿的两个高精度电路;并且在这些工作基础上,最终探测到了CPT Maser的辐射信号。