我國研發世界最小「晶片原子鐘」 有望運用於全球導航系統

2021-01-15 儀器網

全球導航衛星系統能在地球表面或近地空間的任何地點為用戶提供全天候的3維坐標和速度以及時間信息的空基無線電導航定位系統。全球衛星導航系統已經在航空、航海、通信、人員跟蹤、消費娛樂、測繪、授時、車輛監控管理和汽車導航與信息服務等方面廣泛使用，而且總的發展趨勢是為實時應用提供高精度服務。

我國科研團隊研發了體積7.92cm3、功耗181.5mW、天守時精度1.008μs的晶片原子鐘整機，體積為當前世界上最小。

滿足了導航系統對守時器件在小體積、低功耗、高精度方面的性能需求。未來有望推進晶片原子鐘在微納衛星網、微型導航定位授時(MPNT)終端等領域的應用。

傳統原子鐘

是一種計時裝置，精度可以達到每2000萬年才誤差1秒，它最初本是由物理學家創造出來用於探索宇宙本質的。如今應用於全球的導航系統上。

傳統原子鐘被廣泛應用於GPS授時、導航定位、飛彈及衛星定位、天文觀測、精密儀器儀表校準,通信、高速交通管理、地球物理勘探等領域。

但是,傳統原子鐘體積大，功耗高,價格昂貴,使之在手持電子設備和移動電子設備中的應用受到一定的限制。

　晶片級原子鐘

具有高「光學」頻率，晶片級原子鐘系統主要有三大部分組成,即物理封裝、微波射頻模塊和微處理器伺服環路控制模塊。其中最核心的部分是物理封裝部分,該部分由垂直腔表面發射雷射器銫蒸汽泡、銦錫氧化物加熱器和光電探測器組成。微波射頻模塊利用一個高品質因數的薄膜體聲波諧振器(構建的壓控振蕩器實現。伺服環路控制模塊由低功耗的單片機進行控制,主要包括溫度控制伺服環路、垂直腔表面發射雷射器的電流控制伺服環路、射頻功率和頻率伺服環路四個部分。

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    航天科工銣原子鐘實現量產：核心技術自主可控，厚度世界最薄 澎湃新聞記者 姚曉嵐 2018-11-15 18:26 來源