随着科学技术的不断发展,越来越多的高精密仪器以及电子设备走出了实验室,进入到人们的生活中。而这些仪器设备都需要依靠高准确度、高稳定度的频率源作为支撑。原子频标的发展正是为了满足人们对时间频率计量越来越高要求的需要。而铷原子频标结构简单,体积功耗小,成本低的特点更是让其得到了广泛的应用。本文在实验室已有的铷原子频标量子部分的基础上研究了其量子物理部分的基本原理,其主要内容包括分析了铷原子能级跃迁原理,铷原子频标谐振器中光谱灯、滤光泡、微波谐振腔、光敏管和缓冲气体的作用,以及伺服环路的控制原理。根据Kenschaft模型对铷原子频标量子部分的精确模拟,对通过微波激励信号频率调制,交流误差信号解调积分的方法来实现对压控晶体振荡器输出频率的控制进行验证。利用Kenschaft模型,通过对闭环系统的仿真验证,设计出外围伺服电路的总体设计方案,将外围伺服电路分成解调积分电路,倍频电路等功能模块。并根据各电路部分功能的特点,分别进行了具体电路的设计。最后合并各电路部分,制作出伺服电路的实验板。其中,在解调积分电路的设计中,为了提高伺服电路的抗干扰能力,设计了一个电压扫描电路,以保证频率控制的稳定。通过实验板与实验室已有被动型铷原子频标量子部分的联合调试,实现了对压控晶体振荡器输出频率的锁定,并得到了10MHz的标准频率。