GPS看似與我們沒有太大關聯,實則生活之中處處都會用到它,最常見的莫過于智能手機里搭載的GPS系統,和車載導航定位,GPS的主要作用是導航和定位,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模塊設計的頻率控制元器件,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產品都需要用到它.本身具備的恒定溫度性能,可以使GPS產品在惡劣環境下工作,也不受周圍溫度的影響,并可以降低聲噪,穩定的接收和傳送信號.
GPS振蕩器(GPSDO)是當今最值得信賴和準確的時序源之一.這些功能強大的設備(有時稱為GPS時鐘)由高質量的穩定Oscillator和GPS接收器組成.GPSDO通過跟蹤環路訓練(或操縱)振蕩器輸出到GPS設備或GNSS衛星信號來工作.GPSDO定時信號精確到納秒,并且能夠產生高達萬億分之一的頻率精度和穩定性.這使得GPSDO非常有用,因為衛星時間信號必須非常精確,以便為成功的GPS提供定位精度并確保PNT導航.

GPSDO如何工作?
GPSDO中的訓練機制以與鎖相環(PLL)類似的方式工作.一些GPSDO使用PLL,但許多用微控制器代替,以補償頻率,溫度和其他環境參數.由于GPS信號和石英晶體振蕩器的共同努力,GPSDO真正的時間魔力發生了.GPS接收器具有出色的長期穩定性(以Allan偏差為特征).然而,它們的短期穩定性經常因許多因素而退化,包括:
1.每秒一個脈沖(1PPS)參考定時電路的內部分辨率
2.信號傳播效應(如多徑干擾)
3.大氣條件
4.其他損傷
這就是高品質有源晶振(通常是Oven Controlled Crystal Oscillator OCXO)的用武之地.OCXO具有更好的短期穩定性,但經常會受到熱,老化和其他長期影響.GPS接收器和OCXO的共同努力使GPSDO成為整體頻率穩定性的卓越來源.
GPSDO和NCO之間有什么區別?
GPSDO通常使用分頻器將內部飛輪振蕩器與GPS信號相位對齊,以從參考振蕩器產生1PPS信號.然后,將該1PPS信號與GPS產生的1PPS信號進行比較,并使用相位差以小的調整來控制本地振蕩器頻率.這是GPSDO和數控振蕩器(NCO)之間的主要區別.
NCO通常使用自由運行的低成本CMOS輸出晶振,而不是通過頻率調整來規范振蕩器.它們還通過在大相位步驟中每秒多次數字化延長或縮短輸出相來調整輸出相位.這確保了每秒(平均)的相變數量與GPS接收器參考源對齊.話雖如此,即使存在高相位噪聲和抖動,GPSDO也能保證頻率精度.
當GPS信號變得不可用時會發生什么?
當可靠的GPS信號變得不可用時,GPSDO進入保持模式.保持模式是GPSDO僅使用內部晶體振蕩器試圖保持精確定時的模式.(這就是選擇來自可靠供應商的高質量振蕩器的重要性).當GPSDO處于保持狀態時,使用復雜的算法來補償晶振的老化和溫度穩定性.
常見的GPSDO應用
GPS Disciplined Oscillators可用于各種應用.首先,GPSDO被用作世界各地協調世界時(UTC)的基礎.UTC是官方接受的時間和頻率標準.GPSDO還用于向無線基站提供同步,并在標準實驗室中作為銫基準的替代方案.
GPSDO的其他常見應用包括:
1.確保定位,導航和定時(PNT)應用,如無源雷達
2.關鍵基礎設施
3.立方體衛星和LEO衛星通信
最新的GPSDO技術
Bliley Technologies已經應用其85年以上的頻率控制經驗,使Atlass1PPS成為當今市場上性能最佳的GPSDO之一.目前Bliley晶振也已成功入駐中國電子元器件市場,已為多家中國制造企業和工廠供應多款晶振,最后告訴大家一個好消息,Bliley品牌已在金洛鑫電子官網上線,稍后會更新Bliley石英晶體,貼片晶振,插件晶振,石英晶體振蕩器,OCXO振蕩器等產品,支持Bliley晶振產品查詢信息和咨詢服務,請關注我司官網http://m.11ed.cn/.

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