PNTにSiTimeを採用する理由とは?
PNT(測位・航法・タイミング)性能は、標準的な実験室環境ではなく、動作範囲の限界付近で最初に低下します。GNSS(全地球航法衛星システム)の信号が劣化または消失した場合、システムは振動、操縦、温度変化、衝撃などの影響下でも周波数と位相を維持するためにローカルタイミングに依存し、同時にSWaP(サイズ、重量、電力)制限も満たす必要があります。
SiTimeは、標準的な半導体製造工場で製造されたシリコンMEMSデバイスを用いて、これらの環境向けのタイミング回路を構築しています。その結果、振動、極端な温度、プラットフォームのストレス下でも安定したタイミング性能を維持し、産業および防衛プログラムに適した信頼性と長期的な可用性を実現しています。
過酷なPNTの耐性は、4つの性能およびプログラム上の制約によって決まる。
継続的パフォーマンス
GNSS信号が途絶えたり、妨害されたり、なりすましを受けたりした場合でも、高精度なタイミングを自律的に維持する必要があります。SiTimeのMEMS発振器は、業界最高水準のホールドオーバー性能を実現し、外部基準なしで長期間にわたりタイミング精度を維持します。超低周波数ドリフトと優れた経年劣化特性を備えたSiTimeのMEMSベースのタイミングソリューションは、GPSが利用できない環境や競合環境下でも、ミッションクリティカルなシステムが同期を保ち、正常に動作することを保証します。
優れた耐振動性
MEMSベースの発振器は、0.004 ppb/gという低いg感度を示し、これは一般的に水晶発振器の3~10分の1です。SiTime社のMEMS発振器は、水晶発振器では大きな周波数変動を引き起こすような振動下でも、安定した周波数出力を維持します。
サイズ、重量、電力(SWaP)
無人システム、兵士や人員向けのウェアラブル電子機器、小型衛星、精密農業、精密誘導兵器といった現代のウェアラブル電子機器は、極めて厳しいサイズ・重量・電力(SWaP)制約の下で動作します。SiTime社のMEMS発振器は、同等の水晶発振器と比較して、より小型で電力効率に優れたパッケージで、高精度なタイミング性能を実現します。
熱安定性と補償
SiTime社のMEMS発振器は、温度センシングおよび補償アーキテクチャを組み込んでおり、-55℃から125℃までの全温度範囲で周波数安定性を維持します。MEMSのタイミング性能は、機械的にカットされた水晶発振器の物理的特性に依存しません。
優れた信頼性
SiTime社のMEMSタイミング製品は、実績のあるファウンドリにおいて、標準的な半導体製造プロセスを用いて製造されています。SiTime社のMEMS発振器は、平均故障間隔(MTFB)が20億時間以上であるのに対し、水晶発振器は3,000万時間です。年間1万台の製品を投入するプログラムでは、水晶発振器の故障率は年間約3件であるのに対し、SiTime社のMEMS発振器では年間0.04件に抑えられます。
運用上の安全
防衛および安全性が極めて重要な用途において、タイミングの不具合は壊滅的な結果を招く可能性があります。SiTimeのMEMS発振器は、最高の信頼性基準に基づいて設計・認定されており、水晶発振器のタイミングを損なう可能性のある衝撃、振動、急激な温度変化に対する耐性を備えています。実績のある半導体プロセスと厳格なスクリーニングおよび認定に基づいて構築されたSiTimeのタイミングソリューションは、開発から実運用に至るまで、システムライフサイクル全体にわたってリスクを低減し、最も要求の厳しい運用環境においても安全で予測可能な性能を保証します。
適切なタイミング技術を選択する
| アプリケーション特性 | 石英 | SiTime MEMS |
|---|---|---|
| 穏やかな熱環境および振動環境 | 有能 | 有能 |
| 高振動用途 | 限定 | 推奨 |
| GNSSはホールドオーバー要件を拒否しました | アプリケーション依存 | 推奨 |
| SWaP制約 | 限定 | 推奨 |
| 長期可用性要件 | サプライチェーンリスク | 推奨 |
| 精密誘導兵器 | 限定 | 推奨 |
| 高振動用途 | 限定 | 推奨 |
顧客事例
製品寿命全体にわたる再校正の必要性を排除
100,000gを超える衝撃に耐える新しいアプリケーションを有効化しました
低SWaPプラットフォームにおけるホールドオーバー時間
PNTに大きく依存する産業用途事例
無人システムおよび自律システム
産業用ウェアラブル機器と人員追跡システム
小型衛星と商業宇宙
精密農業
エネルギーインフラとスマートグリッド
海事およびオフショア
鉄道および輸送インフラ