GNSS-Oszillatormodule

IT-ENGINEERING

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©Microchip
Das MD-013-ULTRA-CLEAN-Modul

Luft-/Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen sind auf Positions-, Navigations- und Timing-Geber (PNT) angewiesen, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.Um den Entwicklungsprozess der Integration zu erleichtern, stellt Microchip seine GNSS-Disciplined-Oszillatormodule (GNSSDO) vor. Sie basieren auf den Atomuhr- und Oszillatortechnologien von Microchip, wie Chip-Scale Atomic Clock (CSAC), Miniature Atomic Clock (MAC) und beheizte Quarzoszillatoren (OCXOs).

Die GNSSDO-Module verarbeiten Referenzsignale von GNSS oder einer alternativen Taktquelle und synchronisieren den integrierten Oszillator mit dem Referenzsignal. Dies gewährleistet präzises Timing, Stabilität und die Holdover-Funktion gemäß den Anforderungen der Endanwendung. Die GNSSDOs werden in Anwendungen wie Radar, Satellitenkommunikation, fest installierten und mobilen Funkgeräten, Fahrzeugplattformen und anderen kritischen PNT-Anwendungen einschließlich GNSS-gestörten Umgebungen eingesetzt.


Wozu braucht man das?

Ein GNSSDO-Modul fungiert als PNT-Subsystem innerhalb eines größeren Systemdesigns oder als eigenständiges System und liefert präzises Timing, das für jedes Hochleistungssystem entscheidend ist. Die in den GNSSDO-Modulen verwendeten lokalen Oszillatoren werden von Microchip entwickelt und gefertigt. Weitere Komponenten von Microchip auf dem Modul sind 32-Bit-Mikrocontroller (MCUs) und SmartFusion 2 FPGAs.


Technische Details

  • Das MD-013 ULTRA CLEAN ist das leistungsstärkste Standard-GNSSDO-Modul von Microchip, das mehrere GNSS-Konstellationen, darunter GPS, Galileo, BeiDou und NavIC, oder einen externen Referenzeingang unterstützt. Das Modul basiert auf einem OCXO, der Ausgänge mit geringem Phasenrauschen und kurzfristiger Frequenzstabilität ermöglicht.
  • Die Spezifikationen für das Phasenrauschen betragen −119dBc/Hz bei einem Offset von 1Hz und einem Rauschpegel von −165dBc/Hz. Die kurzfristige Frequenzstabilität, gemessen anhand der Allan-Abweichung (ADEV), beträgt 3 x 10-13 bei der Zeitkonstante t = 1s, 6 x 10-13 bei t = 10s und 9 x 10-13 bei t = 100s. 
  • Das Modul kann 1-PPS-TTL-, 10-MHz-Sinuswellen- und 10-MHz-Rechtecksignale erzeugen, die auf einen integrierten 72-Kanal-Singleband-GNSS-Empfänger abgestimmt sind. Optional ist ein Upgrade auf einen konfigurierbaren L1/L2- oder L1/L5-Dualband-Multi-GNSS-Empfänger möglich.
  • Das MD-300 ist Microchips GNSSDO-Modul für raue Umgebungen und mit einer Grundfläche von 1,5 × 2,5 Zoll erhältlich. Es verfügt über einen integrierten MEMS-OCXO oder TCXO als lokalen Oszillator. Das Modul kann sich an einen integrierten GNSS-Empfänger oder eine externe Referenz anpassen und leistungsstarke 10-MHz- und 1-PPS-Signale ausgeben.
  • Das LM-010 ist ein PPS-gesteuertes Modul, das präzises Timing für Low-Earth-Orbit-/LEO-Anwendungen bietet, die Strahlungsfestigkeit in Verbindung mit Stabilität und Holdover-Fähigkeit erfordern. Als Standard-Plattformmodul bietet es 1-PPS-TTL- als auch 10-MHz-Sinuswellenausgänge, die auf einen externen Referenzeingang bezogen sind. Im Modul integriert ist der digital korrigierte OCXO oder der stromsparende CSAC SA.45 von Microchip.
  • Die GNSSDO-Module nutzen ein gängiges serielles Kommunikationsprotokoll und eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) für die Steuerung und Überwachung der Einheit. Über die Software lassen sich verschiedene Parameter konfigurieren, darunter Ein- und Ausgänge, automatische Umschaltung, Holdover-Parameter, GNSS-Tracking und Beobachtungsdaten sowie Meldungen, die über die serielle Schnittstelle ausgegeben werden.
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