VTOL und kommerzielle UAVs

An unmanned passenger drone (air taxi) flying in the sky

Senkrechtstarter und unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) sind extremen Bedingungen wie Vibrationen und Stößen ausgesetzt. Sie benötigen eine robuste Timing-Lösung, die so robust ist wie ihre Einsatzumgebung. Die robusten SiTime Endura™ MEMS-Oszillatoren bieten robuste Leistung mit höchster Beschleunigungsempfindlichkeit, verbessertem Phasenrauschen bei Vibrationen und hervorragender Temperaturstabilität.

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Vorteile der robusten Timing SiTime Endura

Robust unter rauen Bedingungen

Bis zu -55°C bis 105°C

0,009 ppb/g g-Empfindlichkeit

70 g Vibrationsbeständigkeit

30.000 g Stoßfestigkeit

Jitter bleibt bei Vibration unverändert

1 ppb/°C dF/dT Temperatursteigung

Einfach zu bedienen, vereinfacht das Design

Kleineres Paket

Integrierte LDOs und DCXO-Option

Weniger externe Komponenten erforderlich

Kein Derating erforderlich

0,2 ps/mW PSNR

Keine OCXO-Probleme mit Super-TCXOs

Höhere Zuverlässigkeit

2 Milliarden Stunden MTBF, 0,5 DPPM

Keine Frequenzsprünge oder Aktivitätseinbrüche

Keine Kaltstartprobleme

6-Sigma-Prozesskontrolle

COTS über Temperatur geprüft

±400 ppb 20 Jahre Alterung

VTOL-Flugzeuge und UAVs benötigen eine robuste und zuverlässige Timing

Unbemannte Luftfahrzeuge (UAV)/Drohnen werden bereits seit längerem militärisch eingesetzt. Fortschritte und Miniaturisierungen bei Elektronik, Batterien, Motoren und Sensoren von UAVs haben die Vorteile der Technologie auf viele kommerzielle Anwendungen ausgeweitet, beispielsweise in der Landwirtschaft, Vermessung, Luftbildfotografie, Ferninspektion, Such- und Rettungsdiensten sowie bei Lufttaxis. Timing , die in den dynamischen Umgebungen von UAVs zuverlässig funktionieren, sind heute keine Seltenheit mehr.

Drohnen müssen während des Starts, der Fahrt und der Landung selbst bei Turbulenzen und widrigen Bedingungen operieren, navigieren und kommunizieren. Sie nutzen neuartige und komplexe Technologien wie elektrisches Senkrechtstart- und -landesystem (VTOL). Viele Funktionen, die früher in separaten Subsystemen implementiert waren, sind nun integriert und auf kleinem Raum untergebracht, um die Agilität der Drohnen zu erhöhen.

Stabiler Betrieb, präzise Navigation und deterministische Kommunikation bei gleichzeitiger Beherrschung von Stromversorgungsrauschen und Platinenlayout stellen eine Herausforderung bei der Entwicklung von Timing-Lösungen dar. Die robusten, handelsüblichen (COTS) MEMS-Oszillatoren SiTime Endura™ meistern diese Herausforderungen. Die robusten Endura-Timing-Lösungen sind äußerst zuverlässig und bleiben über einen weiten Temperaturbereich und bei starken Vibrationen stabil und jitterarm.

Blockdiagramm für VTOL und kommerzielle UAVs

Vorteile von SiTime Endura

Die robusten COTS-Oszillatoren von Endura sind für unternehmenskritische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Verteidigungsbereich konzipiert, die in harschen Umgebungen betrieben werden.

Ausgelegt für den Betrieb bei großen Temperaturbereichen von -55 °C bis 125 °C und in Umgebungen mit starken Stößen und Vibrationen.
Spezifiziert, qualifiziert und hergestellt unter Verwendung der statistischen 6-Sigma-Prozesskontrolle und liefern die im Datenblatt angegebene Leistung ohne Leistungsminderung.
100 % geschirmt mit Einschaltzyklus über den gesamten Temperaturbereich, um niedrige DPPM zu liefern
Kunden stellen fest, dass Endura MEMS-Oszillatoren in der kommerziellen Preisklasse besser funktionieren als Militär- und Hi-Rel-Oszillatoren

Endura MEMS- Timing für VTOL und kommerzielle UAVs

Geräte	Hauptmerkmale	Schlüsselwerte
Single-Ended-Oszillatoren SiT8944 1 bis 60 MHz SiT8945 60 bis 220 MHz	±10 ppm bis ±50 ppm Frequenzstabilität über den Temperaturbereich -55 °C bis 105 °C 0,1 ppb/g Frequenzstabilität Geringer Jitter: 0,5 ps RMS ^[1] 1,8 V, 2,5 V, 3,3 V	Bessere Frequenz- und Jitter-Marge verbessern die Systemstabilität und Robustheit Einfache Verfügbarkeit jeder Baustein Minimiert die elektromagnetischen Störungen des Oszillators
Differenzialoszillatoren SiT9346 1 bis 220 MHz SiT9347 220 bis 725 MHz	Geringer Jitter: 0,23 ps RMS ^[1] LVPECL, LVDS, HCSL 2,5 bis 3,3 V -40 °C bis 105 °C 3,2 x 2,5 mm großes Gehäuse	Erfüllt anspruchsvolle Jitter-Anforderungen Geringer Platzbedarf der Leiterplatte, einfacheres Layout Einfaches Design durch Flexibilität MEMS-Zuverlässigkeit
DCXOs SiT3541 1 bis 220 MHz SiT3542 220 bis 625 MHz	Digitale Frequenzsteuerung: I ² C/SPI ±3200 ppm Zugbereich 5 ppt Auflösung ±10 ppm bis ±50 ppm Frequenzstabilität über den Temperaturbereich	Macht einen externen DAC zur Steuerung eines VCXO überflüssig Bessere Genauigkeit, weniger Rauschen durch digitale Steuerung
Super-TCXOs SiT5146 1 bis 60 MHz SiT5147 1 bis 60 MHz	±0,5 bis ±2,5 ppm Stabilität ±15 ppb/°C Frequenzsteigung 0,009 ppb/g Beschleunigungsempfindlichkeit -55 °C bis 105 °C	Extrem stabil bei Schock und Vibrationen Keine Veränderung des Phasenrauschens bei Vibrationen Minimiert Verbindungsabbrüche durch Stöße, Vibrationen oder Temperaturschwankungen I ² C/SPI-Digitalsteuerung zur Beschleunigung des Designs
Super-TCXOs SiT5346 1 bis 60 MHz SiT5347 60 bis 220 MHz	±0,1 bis ±0,25 ppm Stabilität ±1 ppb/°C 0,009 ppb/g Beschleunigungsempfindlichkeit -40 °C bis 105 °C	Extrem stabil bei Schock und Vibrationen Keine Veränderung des Phasenrauschens bei Vibrationen Minimiert Verbindungsabbrüche durch Stöße, Vibrationen oder Temperaturschwankungen I ² C/SPI-Digitalsteuerung zur Beschleunigung des Designs
Super-TCXOs SiT5348 1 bis 60 MHz SiT5349 60 bis 220 MHz	±50 ppb Stabilität ±1 ppb/°C 0,009 ppb/g Beschleunigungsempfindlichkeit -40 °C bis 105 °C	Extrem stabil bei Schock und Vibrationen Keine Veränderung des Phasenrauschens bei Vibrationen Minimiert Verbindungsabbrüche durch Stöße, Vibrationen oder Temperaturschwankungen I ² C/SPI-Digitalsteuerung zur Beschleunigung des Designs

^[1] Integrationsbereich von 12 kHz bis 20 MHz.

Endura Timing übertrifft Quarz

SiTime Bausteine sind typischerweise kleiner als Bausteine und können in Kunststoffgehäusen erhältlich sein. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) näher am CTE einer Leiterplatte liegt, verbessern Kunststoffgehäuse die Zuverlässigkeit der Lötstellen im Vergleich zu den für Quarzresonatoren und -oszillatoren erforderlichen Keramikgehäusen.

SiTime-Differentialoszillatoren bieten modernste Jitter-Leistung.

SiTime Endura-Produkte beseitigen die Probleme von Quarzoszillatoren. Sie vereinfachen das Design, reduzieren Probleme bei Verifizierung und Qualifizierung, verkürzen die Produktentwicklung und die Zeit bis zur Zertifizierung, unterstützen den Produktionsanlauf und die kontinuierliche Versorgung und erleichtern die Fehlerbehebung während der gesamten Produktlebensdauer.