GPS看似與我們沒有太大關(guān)聯(lián),實(shí)則生活之中處處都會(huì)用到它,最常見的莫過于智能手機(jī)里搭載的GPS系統(tǒng),和車載導(dǎo)航定位,GPS的主要作用是導(dǎo)航和定位,那么是什么支持著GPS工作的呢?答案是GPS恒溫晶振,這是一種專門為GPS模塊設(shè)計(jì)的頻率控制元器件,恒溫晶振我們都知道是屬于非常高端的振蕩器類型,基本上GPS產(chǎn)品都需要用到它.本身具備的恒定溫度性能,可以使GPS產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下工作,也不受周圍溫度的影響,并可以降低聲噪,穩(wěn)定的接收和傳送信號(hào).
GPS振蕩器(GPSDO)是當(dāng)今最值得信賴和準(zhǔn)確的時(shí)序源之一.這些功能強(qiáng)大的設(shè)備(有時(shí)稱為GPS時(shí)鐘)由高質(zhì)量的穩(wěn)定Oscillator和GPS接收器組成.GPSDO通過跟蹤環(huán)路訓(xùn)練(或操縱)振蕩器輸出到GPS設(shè)備或GNSS衛(wèi)星信號(hào)來工作.GPSDO定時(shí)信號(hào)精確到納秒,并且能夠產(chǎn)生高達(dá)萬(wàn)億分之一的頻率精度和穩(wěn)定性.這使得GPSDO非常有用,因?yàn)樾l(wèi)星時(shí)間信號(hào)必須非常精確,以便為成功的GPS提供定位精度并確保PNT導(dǎo)航.

GPSDO如何工作?
GPSDO中的訓(xùn)練機(jī)制以與鎖相環(huán)(PLL)類似的方式工作.一些GPSDO使用PLL,但許多用微控制器代替,以補(bǔ)償頻率,溫度和其他環(huán)境參數(shù).由于GPS信號(hào)和石英晶體振蕩器的共同努力,GPSDO真正的時(shí)間魔力發(fā)生了.GPS接收器具有出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性(以Allan偏差為特征).然而,它們的短期穩(wěn)定性經(jīng)常因許多因素而退化,包括:
1.每秒一個(gè)脈沖(1PPS)參考定時(shí)電路的內(nèi)部分辨率
2.信號(hào)傳播效應(yīng)(如多徑干擾)
3.大氣條件
4.其他損傷
這就是高品質(zhì)有源晶振(通常是Oven Controlled Crystal Oscillator OCXO)的用武之地.OCXO具有更好的短期穩(wěn)定性,但經(jīng)常會(huì)受到熱,老化和其他長(zhǎng)期影響.GPS接收器和OCXO的共同努力使GPSDO成為整體頻率穩(wěn)定性的卓越來源.
GPSDO和NCO之間有什么區(qū)別?
GPSDO通常使用分頻器將內(nèi)部飛輪振蕩器與GPS信號(hào)相位對(duì)齊,以從參考振蕩器產(chǎn)生1PPS信號(hào).然后,將該1PPS信號(hào)與GPS產(chǎn)生的1PPS信號(hào)進(jìn)行比較,并使用相位差以小的調(diào)整來控制本地振蕩器頻率.這是GPSDO和數(shù)控振蕩器(NCO)之間的主要區(qū)別.
NCO通常使用自由運(yùn)行的低成本CMOS輸出晶振,而不是通過頻率調(diào)整來規(guī)范振蕩器.它們還通過在大相位步驟中每秒多次數(shù)字化延長(zhǎng)或縮短輸出相來調(diào)整輸出相位.這確保了每秒(平均)的相變數(shù)量與GPS接收器參考源對(duì)齊.話雖如此,即使存在高相位噪聲和抖動(dòng),GPSDO也能保證頻率精度.
當(dāng)GPS信號(hào)變得不可用時(shí)會(huì)發(fā)生什么?
當(dāng)可靠的GPS信號(hào)變得不可用時(shí),GPSDO進(jìn)入保持模式.保持模式是GPSDO僅使用內(nèi)部晶體振蕩器試圖保持精確定時(shí)的模式.(這就是選擇來自可靠供應(yīng)商的高質(zhì)量振蕩器的重要性).當(dāng)GPSDO處于保持狀態(tài)時(shí),使用復(fù)雜的算法來補(bǔ)償晶振的老化和溫度穩(wěn)定性.
常見的GPSDO應(yīng)用
GPS Disciplined Oscillators可用于各種應(yīng)用.首先,GPSDO被用作世界各地協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)的基礎(chǔ).UTC是官方接受的時(shí)間和頻率標(biāo)準(zhǔn).GPSDO還用于向無線基站提供同步,并在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中作為銫基準(zhǔn)的替代方案.
GPSDO的其他常見應(yīng)用包括:
1.確保定位,導(dǎo)航和定時(shí)(PNT)應(yīng)用,如無源雷達(dá)
2.關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施
3.立方體衛(wèi)星和LEO衛(wèi)星通信
最新的GPSDO技術(shù)
Bliley Technologies已經(jīng)應(yīng)用其85年以上的頻率控制經(jīng)驗(yàn),使Atlass1PPS成為當(dāng)今市場(chǎng)上性能最佳的GPSDO之一.目前Bliley晶振也已成功入駐中國(guó)電子元器件市場(chǎng),已為多家中國(guó)制造企業(yè)和工廠供應(yīng)多款晶振,最后告訴大家一個(gè)好消息,Bliley品牌已在金洛鑫電子官網(wǎng)上線,稍后會(huì)更新Bliley石英晶體,貼片晶振,插件晶振,石英晶體振蕩器,OCXO振蕩器等產(chǎn)品,支持Bliley晶振產(chǎn)品查詢信息和咨詢服務(wù),請(qǐng)關(guān)注我司官網(wǎng)http://xwpc.com.cn/.

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