气象气球无线电探空仪

无线电探空仪是一种由电池供电的遥测仪器，由气象气球携带进入大气层。无线电探空仪从高海拔和极低的温度下将传感器数据传输到地面站。无线电探空仪中的计时产品必须在长期温度下可靠运行。

SiTime MEMS 定时解决方案在恶劣的工作条件下（从宽温度到冲击和振动）提供强大的性能。此外，它们采用更小、更轻的封装，并提供低功耗功能。

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每天，世界各地都会发射数百台无线电探空仪，它们是气象数据的重要来源。无线电探空仪测量各种大气参数，如高度、气压、温度、相对湿度、风、宇宙射线、臭氧浓度。数据通过无线电链路传输到地面站。

无线电探空仪依靠几个时钟：

• 微控制器时钟：通常在 16 至 40 MHz 范围内。虽然晶体谐振器可用于此目的，但 SiTime 振荡器具有许多优势（见第 4 页）。
• RTC 时钟：此应用中可选，因为 GPS 具有日时功能。一些无线电探空仪配备了此功能。
• GNSS 接收器时钟：由 TCXO 提供。
• RF 发射器时钟：可以由晶体谐振器、振荡器或 TCXO 提供，具体取决于所使用的发射器芯片组。

SiTime 振荡器对无线电探空仪的优势

• 工作温度范围广：从地面到平流层，无线电探空仪暴露在较宽的温度范围内。
• 保证在 -55°C 下运行： MEMS 技术不受困扰晶体的问题影响，尤其是冷启动问题，即晶体在低温下无法开始振荡。解决石英晶体这一限制的方法是增加晶体驱动电流。然而，除了存在超过晶体最大驱动电流的风险外，它还会消耗更高的功率，这对这种电池供电的系统是有害的。
• 抗冲击和振动能力：由于 MEMS 谐振器的尺寸更小、振动质量更低，且硅的强度更高，因此 SiTime MEMS 振荡器的抗冲击和振动能力比基于晶体的振荡器高 100 倍。
• 低功耗：由于电池容量会随着温度降低而下降，因此对于在寒冷条件下运行的设备来说，低功耗就显得更为重要。