Endura Epoch Plattform OCXO

Positionierungs-, Navigations- und Zeitmesssysteme (PNT) sind auf präzises Timing angewiesen. Die primäre Zeitquelle für die meisten PNT-Systeme ist GPS oder ein anderes GNSS. GPS kann durch Störungen, Spoofing, schlechtes Wetter, Baumkronen oder innerhalb von Gebäuden absichtlich oder unabsichtlich gestört werden. Wenn das GPS-Signal unterbrochen wird, können wichtige Geräte nur dann funktionieren, wenn eine äußerst stabile lokale Uhr vorhanden ist. Ohne eine vertrauenswürdige Uhr können Störungen bei Militär- oder Luft- und Raumfahrteinsätzen katastrophale Folgen haben.

Die Endura Epoch Platform™ aus robusten MEMS-OCXOs (ofengesteuerten Oszillatoren) löst die seit langem bestehenden Probleme älterer Quarz-OCXOs, die von Natur aus weniger zuverlässig sind, anfällig für Leistungseinbußen bei Stößen und Vibrationen sowie sperrig und stromhungrig sind. Endura OCXOs bieten im Vergleich zu Standard-OCXOs mit +1ppb eine Benchmark-Leistung in Bezug auf Frequenzstabilität, Größe und Stromverbrauch.

* Alle Geräte bieten: (1) digitales Frequenzziehen (DCOCXO) über I2C/SPI mit einem Pull-Bereich von bis zu ±800 ppm und einer Auflösung von 0,05 ppt (5e-14); (2) Versorgungsspannungsoptionen von 2,5 V, 2,8 V und 3,3 V; und (3) geregelter LVCMOS- oder abgeschnittener Sinuswellenausgang.

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Silizium-Zuverlässigkeit

Endura Epoch OCXOs werden in Industriestandard-Mikroelektronikfabriken hergestellt, die hochreine Materialien und Umgebungen verwenden, die unter statistischer Prozesskontrolle verwaltet werden. Endura OCXOs werden einer statistischen Qualifizierung unterzogen, die das Design und den Prozess für die Massenproduktion qualifiziert. Dies führt zu einer 30-mal höheren Zuverlässigkeit als bei Quarz-OXCOs.

Ein robuster OCXO für raue Umgebungen

Endura Epoch OCXO wurden für den Einsatz in Umgebungen mit starken Stößen und Vibrationen entwickelt und getestet. Sie weisen eine g-Empfindlichkeit von 0,01 ppb/g bei 10G-Vibration ohne externe Vibrationskompensation auf, was 20-mal besser ist als im Handel erhältliche, vibrationsbewertete OCXOs. Dadurch entfällt die Notwendigkeit sperriger und schwerer vibrationskompensierter OCXOs oder die Entwicklung eines maßgeschneiderten Vibrationsdämpfungssystems.

Endura Epoch OCXOs übertreffen kommerzielle OCXOs mit Vibrationsfestigkeit in den folgenden Bereichen.

• 0,01 ppb/g g-Empfindlichkeit – 70x besser
• ±1 ppb Stabilität über Temperatur – 20x besser
• ±0,01 ppb/°C ΔF/ΔT, Stabilität über Temperatursteigung – 10x besser
• 5E-12 Allan-Abweichung (ADEV) – 4x besser
• 0,1 ppb/Tag kurzfristige Alterung – 10x besser

Eine Low-SWaP-Lösung

Endura Epoch OCXOs bieten erhebliche Verbesserungen bei Größe, Gewicht und Leistung (SwaP) und liefern gleichzeitig Benchmark-Leistung. Sie bieten unübertroffene Benutzerfreundlichkeit, beseitigen Einschränkungen bei der Platinenplatzierung aufgrund von Thermik, elektromagnetischen Störungen, Platzbedarf oder Höhe und reduzieren den Bedarf an Vibrationsdämpfung.

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Endura Epoch OCXOs lösen die Größen- und Leistungsprobleme herkömmlicher vibrationsfester OCXOs. Sie sind als oberflächenmontierte Geräte konzipiert und können gleichzeitig mit den anderen Komponenten auf der Platine einem Reflow-Prozess unterzogen werden.

• 9,0 x 7,0 x 3,6 mm – bis zu 20-mal kleiner
• 0,35 Gramm – bis zu 300-mal weniger Gewicht als vibrationskompensierte Designs
• 420 mW typischer Stromverbrauch (3,3 V) – bis zu 2-mal geringerer Stromverbrauch

Bereitstellung einer äußerst stabilen, äußerst belastbaren lokalen Uhr

Die Endura Epoch-Plattform von SiTime revolutioniert die Präzisionsmessung. Bei einer GPS-Störung oder einem „Holdover“ wird die Leistung des PNT-Systems durch den Zeitfehler der lokalen Uhr bestimmt. Endura OCXOs bieten Benchmark-Stabilität während des Holdovers mit einem Zeitfehler von nur 3 µs über 24 Stunden ohne Alterungskompensation.

Die Halteleistung von Endura Epoch OCXO wird durch die hervorragende Allan-Abweichung und die geringe tägliche Alterung von 0,1 ppb/Tag erreicht.

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Zeitfehler des Endura Epoch OCXO bis zu 24 Stunden ohne Alterungskompensation bei konstanter Temperatur.

Endura Epoch OCXO übertrifft Quarz-OCXO

Hadamard-Abweichung (HDEV) unter Luftstrom

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Vergleich der gemessenen Hadamard-Abweichung (Allan-Abweichung ohne tägliche Alterung) über 10.000 s zwischen Endura Epoch OCXO und einem nicht vibrationsfesten, ±1 ppb kommerziellen OCXO. Endura Epoch OCXO weist nicht nur einen dreimal niedrigeren HDEV auf, sondern weist auch eine Teil-zu-Teil-Wiederholgenauigkeit auf, die sich aus der Siliziumherstellung ergibt.

Frequenzstabilität über Temperatur

Endura Epoch OCXO ist für eine Frequenzstabilität von ±1 ppb gegenüber der Temperatur über -40 bis 95 °C mit einem dF/dT von ±0,1 ppb/°C ausgelegt, um selbst bei Temperaturschwankungen, ob täglich, außerhalb oder innerhalb der Temperatur, eine hervorragende Stabilität zu gewährleisten System.

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Vergleich der Frequenzstabilität über -40 bis 85 °C von ±1 ppb Endura Epoch OCXO mit einem erstklassigen, vibrationsfreien, ±1 ppb kommerziellen OCXO.

Frequenz-über-Temperatur-Steigung (dF/dT)

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Vergleich der Frequenzstabilität gegenüber der Temperatur von ±1 ppb Endura Epoch OCXO mit einem erstklassigen, vibrationsfreien, ±1 ppb kommerziellen OCXO.

Die Endura Epoch Platform™ aus robusten Silizium-MEMS-OCXOs bietet im Vergleich zu heute verfügbaren kommerziellen Lösungen eine unübertroffene Leistung in Bezug auf Zuverlässigkeit, SWaP, Frequenzstabilität über Temperatur, Temperaturänderungen, Vibration und Zeit während der Haltezeit. Dies hebt die Messlatte für die Systemleistung spürbar auf ein heute nicht mehr erreichbares Niveau.