気象気球ラジオゾンデ

ラジオゾンデは、気象観測気球によって大気圏に運ばれる電池駆動の遠隔測定機器です。ラジオゾンデは、高高度、そして多くの場合は極度に低い温度から、センサー データを地上局に送信します。ラジオゾンデのタイミング製品は、広範囲の温度でも確実に動作する必要があります。

SiTime MEMS タイミング ソリューションは、広範囲の温度から衝撃や振動まで、厳しい動作条件でも堅牢なパフォーマンスを発揮します。さらに、小型軽量のパッケージで提供され、低消費電力機能も備えています。

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毎日、世界中で何百ものラジオゾンデが打ち上げられ、気象データの重要な情報源となっています。ラジオゾンデは、高度、気圧、温度、相対湿度、風、宇宙線、オゾン濃度など、さまざまな大気パラメータを測定します。データは、無線リンクを介して地上局に送信されます。

ラジオゾンデはいくつかの時計に依存しています。

• マイクロコントローラ クロック: 通常 16 ～ 40 MHz の範囲。この目的には水晶共振器を使用できますが、SiTime 発振器には多くの利点があります (4 ページを参照)。
• RTC クロック: GPS には時刻機能があるため、このアプリケーションではオプションです。一部のラジオゾンデにはこの機能が装備されています。
• GNSS 受信機クロック: TCXO によって提供されます。
• RF 送信機クロック: 使用される送信機チップセットに応じて、水晶共振器、発振器、または TCXO によって提供できます。

ラジオゾンデ用SiTime発振器の利点

• 広い動作温度範囲:ラジオゾンデは、地上から成層圏まで、広い温度範囲にさらされます。
• -55°C での動作保証: MEMS 技術は、水晶を悩ませる問題、特に低温で水晶が振動を開始できないコールド スタートの問題の影響を受けません。水晶のこの制限に対する解決策は、水晶の駆動電流を増やすことです。ただし、水晶の最大駆動電流を超えるリスクがあるだけでなく、消費電力も大きくなり、このようなバッテリー駆動のシステムには悪影響を及ぼします。
• 衝撃と振動に対する耐性: MEMS 共振器のサイズが小さく、振動質量が低いこと、およびシリコンの強度が優れていることから、SiTime MEMS 発振器は水晶ベースの発振器に比べて衝撃と振動に対する耐性が 100 倍優れています。
• 低消費電力:温度が低いとバッテリー容量が低下するため、寒冷環境で動作するデバイスでは低消費電力がさらに重要になります。