eng
Выпуск #3/2014
В.Горбачев, В.Кувшинов, С.Хорев
Продукция компании SpectraTime: высокоточные опорные генераторы и эталоны времени
Продукция компании SpectraTime: высокоточные опорные генераторы и эталоны времени
Просмотры: 3896
Основная специализация компании SpectraTime – разработка, производство и продажа высококачественных кварцевых, рубидиевых и молекулярных генераторов сигнала и эталонов времени для систем навигации GPS и других систем глобального позиционирования, а также систем тестирования временных интервалов. Рассматриваются наиболее интересные устройства различных продуктовых групп компании.
Теги: clock generator synchronization time standards синхронизация тактовый генератор эталон времени
iSource+
iSource+ – товарная группа, в которую входят задающие генераторы, стабилизирующие или синхронизирующие элементы для термостатированных кварцевых генераторов (OCXO), устройства синхронизации временных интервалов. В качестве активных элементов изделий используются либо рубидиевые элементы, либо пары водорода.
Недорогой рубидиевый генератор LCR-900 (Low Cost Rubidium) [1] (рис.1) является бюджетным аналогом высококачественных высокостабильных кварцевых генераторов, который может применяться и для дополнительной частотной стабилизации кварцевых генераторов. Прибор предназначен для поверхностного монтажа и полностью совместим с интерфейсом генераторов OCXO. Рабочая частота 10 МГц; уход частоты не превышает 3·10–10 в диапазоне рабочих температур от –5 до 60°С. Стабильность частоты не хуже 5·10–11 в месяц и не выше 2·10–9 в течение первого года эксплуатации. Фазовые шумы не превышают –70 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и –140 дБн/Гц при отстройке на 10 кГц. Возможна цифровая перестройка частоты в диапазоне ±1,2·10–7 с шагом 2·10–9. Уровень первой гармоники не выше –25 дБ по отношению к несущей. Размеры устройства 74×77×40 мм, рабочее напряжение 11,2–16 В.
Рубидиевый стандарт частоты в низкопрофильном прочном корпусе LPFRS/AV1 (Low Profile & Rugged Frequency Rubidium Standard) [2] (рис.2) может применяться в качестве задающего генератора в устройствах, требующих низкого уровня фазовых шумов и паразитных гармоник. Это специальная модификация для авионики, поэтому все устройства тестируются на устойчивость к внешним факторам, включая вибрацию, низкое давление, падения, магнитное поле и солнечную радиацию, согласно требованиям военных стандартов (в том числе американского стандарта MIL-STD-0810F). Прибор оснащен интерфейсом RS-232, совместимым со стандартом частоты FEI-5650 компании Frequency Electronics. Рабочая частота 10 МГц (опционально 20 и 5 МГц). Стабильность частоты не хуже ±1·10–10 в температурном диапазоне от –30 до 70°С (код E70) или в диапазоне от –30 до 60°С (код E). Фазовые шумы не превышают –70 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и –140 дБн/Гц при отстройке на 10 кГц. Доступна опция Q3, фазовые шумы которой не превышают –80 и –153 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и 10 кГц соответственно. Возможна цифровая перестройка частоты в диапазоне ±1,2·10–7 с шагом 2·10–9 через высокочастотный выход или в диапазоне 2,5·10–9 с шагом 1·10–11 через порт RS-232. Уровень основной гармоники не выше –25 дБ, однако доступно исполнение с кодом X, у которого уровень первой гармоники не превышает –40 дБ на основной частоте. Размеры устройства 76×77×36,5 мм. Рабочее напряжение 28 В (18–32 В), опционально 12 В (11,2–17 В).
Малошумящий задающий генератор LNMO (Low Noise Master Oscillator) [3] (рис.3) разработан с применением самых современных технологий, что обеспечило длительное время наработки на отказ, высокую надежность, ультранизкий уровень фазовых шумов. Все это позволяет использовать LNMO в космической индустрии; основные области применения – системы навигации, GPS-приемники, преобразователи частоты, ретрансляторы, автономные модули генераторов частот, синтезаторы частот, РЛС с синтезированной апертурой. Размеры устройства 50×50×30 мм. Стандартная рабочая частота 10 МГц (опционально доступны частоты от 5 до 40 МГц). Долговременный уход частоты меньше ±3·10–8 за год, кратковременный уход частоты ±1·10–10 в день. Волновое сопротивление 50 Ом; уровень первой гармоники –40 дБ. Рабочее напряжение 12 В с выходом на рабочий режим за 20 мин или 15 В с выходом на рабочий режим за 10 мин.
iSync+
В эту товарную группу входят готовые сборки или устройства, применяемые в качестве задающих генераторов или синтезаторов частот в системах связи и навигации. В качестве генерирующих элементов используются кварцевые или рубидиевые источники либо молекулярные генераторы на основе паров водорода. Рассмотрим наиболее примечательные модели этой группы.
Синхронизированный рубидиевый генератор (Synchronized Rubidium Oscillator) SRO-5680 [4] (рис.4) – это комбинация задающего генератора, синтезатора и умножителя частот. Устройство можно применять в качестве задающего и синхронизирующего узла в системах GPS и/или других системах глобального позиционирования, а также в оборудовании синхронизации систем передачи информационных потоков Е1/Т1. Корпус защищен от внешнего электромагнитного излучения, ру-
бидиевый генератор помещен в термостатированную камеру, размеры устройства – 140×101×28,5 мм. Точность – 1 нс. Частота на ВЧ-выходе 10 МГц, уход частоты не превышает ±5·10–11 при температуре 20°С. Диапазон рабочих температур от –10 до 60°С. Фазовые шумы по ВЧ-выходу –75 дБн/Гц при частоте отстройки 1 Гц и –145 дБн/Гц при отстройке на 10 кГц. Рабочее напряжение 24 В. Генератор имеет встроенный интерфейс RS-232, совместимый со стандартом частоты FEI-5680.
Малошумящий рубидиевый тактовый генератор LNRClock-1500 (Low Noise Rubidium Clock) [5] (рис.5) представляет собой генераторную сборку на основе рубидиевого источника, в которую интегрирован приемник GPS и/или других глобальных систем спутниковой навигации (GNSS), таких как Galileo, ГЛОНАСС, IRNSS и BDS/COMPASS. Благодаря технологии SmarTiming+ прибор позволяет получить опорный импульс с разрешением 1 нс. Размеры устройства 128×95×28 мм. Уход частоты ±1·10–10 в рабочем диапазоне температур от –10 до 55°С. Существуют модификации с кодом Е (диапазон температур от –32 до 60°С), Е65 (от –32 до 65°С) и LP (0–55°С). Фазовые шумы: –95 и –150 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и 10 кГц соответственно. У модификаций LN фазовые шумы составляют –100 и –155 дБн/Гц, у модификации ULN –103 и –161 дБн/Гц
при частотах отстройки 1 Гц и 10 кГц соответственно. Время выхода на рабочий режим – 12 мин. Возможна перестройка частоты в диапазоне ±1,67·10–8 с шагом 5,12·10–13 при управлении через порт RS-232. Рабочее напряжение 24 В
(20–32 В), опционально 12 В (11,2–16 В). Входной сигнал от антенны поступает через разъем SMA (1575,42 МГц для GPS).
Устройство GXClock-500 [6] представляет собой сборку, в которую входят кварцевый генераторный модуль и 50-канальный приемник GPS/GNSS (рис.6). Применение технологии SmarTiming+ позволяет получить опорный импульс с разрешением 1 нс. Входной сигнал (1575,42 МГц для GPS) с антенны поступает через разъем MMCX. Для настройки и управления служит интерфейс RS-232, совместимый с сообщениями в формате NMEA 0183. Размеры устройства 76×20×38 мм. Уход частоты из-за старения после трех месяцев пребывания в ждущем режиме не превышает ±3·10–10 в день. Фазовые шумы: –95 и –150 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и 10 кГц соответственно. Выход на рабочий режим – менее 7 мин. Стабильность частоты не хуже 10–7; точность отсчета частоты при захвате GPS-сигнала – 3·10–12. Рабочее напряжение 12 В (11,2–16 В).
iReference+ и iTest+
В эти семейства входят измерительные приборы и источники опорных и измерительных сигналов, предназначенные для разработки и отладки отдельных модулей. Группы iReference+ и iTest+ во многом схожи, но iTest+ предназначена в первую очередь для точных лабораторных измерений. Рассмотрим два наиболее интересных устройства.
Генератор сигналов GPSReference-2000 [7] (рис.7) позволяет формировать сигналы, в том числе GPS, для тонкой настройки и регулировки устройств связи и навигации. Он включает GPS-приемник и рубидиевый стандарт частоты SRO-100. Предусмотрена автокалибровка прибора и автоподстройка времени. Устройство изготовлено с применением технологии SmarTiming+, обеспечивающей разрешение по времени 1 нс. Генератор выполнен в корпусе высотой 1U, что позволяет легко устанавливать его в стандартные телекоммуникационные стойки. Для ВЧ-сигналов предназначены разъемы BNC (четыре входных и четыре выходных), антенна подключается к разъему SMA на задней панели. Управление производится через стандартный интерфейс RS-232. Программное обеспечение совместимо с Windows 98 и Windows XP. Габариты устройства – 445×300×44 мм (для шасси 1U), масса – 2,2 кг. Напряжение питания 85–264 В при 47–63 Гц. Доступны модификации (опции) с другими функциональными и конструктивными характеристиками.
Устройство PicoTime-1U [10] (рис.8) совмещает в себе функции генератора опорных сигналов и анализатора частот. Оно предназначено для точного сравнения фаз и частот сигналов и позволяет проводить точную юстировку кварцевых, рубидиевых, цезиевых источников, измерение кратковременной стабильности частоты сигналов и девиации Аллана. Принцип работы основан на измерении времени задержки между опорным (10 МГц) и входным сигналами (от 1 до 30 МГц). Для прямого измерения частоты использована гетеродинная схема с двумя преобразованиями, в качестве гетеродинов применены два устройства прямого цифрового синтеза. Управление производится через стандартный СОМ-порт. Программное обеспечение совместимо с Windows XP и Windows 7. Габариты устройства – 445×300×44 мм (шасси 1U), масса – 3,5 кг. Напряжение питания 85–264 В (47–63 Гц).
* * *
Кратко рассмотрев продукцию компании SpectraTime, отметим, что она может с успехом применяться в отечественных системах связи (особенно в схемах тактирования синхронной цифровой иерархии SDH), устройствах высокоточного определения координат и позиционирования (включая ГЛОНАСС), приборах для оборонной и космической промышленности. И во многих других приложениях.
Литература
iSource+ Ultra LCR-900 Spec. – Spectratime, 13 March, 2008, www.spectratime.com.
iSource+ Low Cost LPFRS/AV1 Spec. – Spectratime, Revised 15 December, 2011.
iSource+ Space- LNMO Short Spec. – Spectratime, 05 November, 2013.
iSync+ Smart SRO-5680 Spec. – Spectratime, September 2013.
iSync+ Smart LNRClok-1500 Spec. – Spectratime, 31 January, 2014.
iSync+ Smart GXClok-500 Short Spec. – Spectratime, 31 January, 2014.
iReference+ Smart GPSReference-2000 Short Spec. – Spectratime, 31 January, 2014.
iTest+ PicoTime-1U Spec. – Spectratime, 23 December, 2013.
iSource+ – товарная группа, в которую входят задающие генераторы, стабилизирующие или синхронизирующие элементы для термостатированных кварцевых генераторов (OCXO), устройства синхронизации временных интервалов. В качестве активных элементов изделий используются либо рубидиевые элементы, либо пары водорода.
Недорогой рубидиевый генератор LCR-900 (Low Cost Rubidium) [1] (рис.1) является бюджетным аналогом высококачественных высокостабильных кварцевых генераторов, который может применяться и для дополнительной частотной стабилизации кварцевых генераторов. Прибор предназначен для поверхностного монтажа и полностью совместим с интерфейсом генераторов OCXO. Рабочая частота 10 МГц; уход частоты не превышает 3·10–10 в диапазоне рабочих температур от –5 до 60°С. Стабильность частоты не хуже 5·10–11 в месяц и не выше 2·10–9 в течение первого года эксплуатации. Фазовые шумы не превышают –70 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и –140 дБн/Гц при отстройке на 10 кГц. Возможна цифровая перестройка частоты в диапазоне ±1,2·10–7 с шагом 2·10–9. Уровень первой гармоники не выше –25 дБ по отношению к несущей. Размеры устройства 74×77×40 мм, рабочее напряжение 11,2–16 В.
Рубидиевый стандарт частоты в низкопрофильном прочном корпусе LPFRS/AV1 (Low Profile & Rugged Frequency Rubidium Standard) [2] (рис.2) может применяться в качестве задающего генератора в устройствах, требующих низкого уровня фазовых шумов и паразитных гармоник. Это специальная модификация для авионики, поэтому все устройства тестируются на устойчивость к внешним факторам, включая вибрацию, низкое давление, падения, магнитное поле и солнечную радиацию, согласно требованиям военных стандартов (в том числе американского стандарта MIL-STD-0810F). Прибор оснащен интерфейсом RS-232, совместимым со стандартом частоты FEI-5650 компании Frequency Electronics. Рабочая частота 10 МГц (опционально 20 и 5 МГц). Стабильность частоты не хуже ±1·10–10 в температурном диапазоне от –30 до 70°С (код E70) или в диапазоне от –30 до 60°С (код E). Фазовые шумы не превышают –70 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и –140 дБн/Гц при отстройке на 10 кГц. Доступна опция Q3, фазовые шумы которой не превышают –80 и –153 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и 10 кГц соответственно. Возможна цифровая перестройка частоты в диапазоне ±1,2·10–7 с шагом 2·10–9 через высокочастотный выход или в диапазоне 2,5·10–9 с шагом 1·10–11 через порт RS-232. Уровень основной гармоники не выше –25 дБ, однако доступно исполнение с кодом X, у которого уровень первой гармоники не превышает –40 дБ на основной частоте. Размеры устройства 76×77×36,5 мм. Рабочее напряжение 28 В (18–32 В), опционально 12 В (11,2–17 В).
Малошумящий задающий генератор LNMO (Low Noise Master Oscillator) [3] (рис.3) разработан с применением самых современных технологий, что обеспечило длительное время наработки на отказ, высокую надежность, ультранизкий уровень фазовых шумов. Все это позволяет использовать LNMO в космической индустрии; основные области применения – системы навигации, GPS-приемники, преобразователи частоты, ретрансляторы, автономные модули генераторов частот, синтезаторы частот, РЛС с синтезированной апертурой. Размеры устройства 50×50×30 мм. Стандартная рабочая частота 10 МГц (опционально доступны частоты от 5 до 40 МГц). Долговременный уход частоты меньше ±3·10–8 за год, кратковременный уход частоты ±1·10–10 в день. Волновое сопротивление 50 Ом; уровень первой гармоники –40 дБ. Рабочее напряжение 12 В с выходом на рабочий режим за 20 мин или 15 В с выходом на рабочий режим за 10 мин.
iSync+
В эту товарную группу входят готовые сборки или устройства, применяемые в качестве задающих генераторов или синтезаторов частот в системах связи и навигации. В качестве генерирующих элементов используются кварцевые или рубидиевые источники либо молекулярные генераторы на основе паров водорода. Рассмотрим наиболее примечательные модели этой группы.
Синхронизированный рубидиевый генератор (Synchronized Rubidium Oscillator) SRO-5680 [4] (рис.4) – это комбинация задающего генератора, синтезатора и умножителя частот. Устройство можно применять в качестве задающего и синхронизирующего узла в системах GPS и/или других системах глобального позиционирования, а также в оборудовании синхронизации систем передачи информационных потоков Е1/Т1. Корпус защищен от внешнего электромагнитного излучения, ру-
бидиевый генератор помещен в термостатированную камеру, размеры устройства – 140×101×28,5 мм. Точность – 1 нс. Частота на ВЧ-выходе 10 МГц, уход частоты не превышает ±5·10–11 при температуре 20°С. Диапазон рабочих температур от –10 до 60°С. Фазовые шумы по ВЧ-выходу –75 дБн/Гц при частоте отстройки 1 Гц и –145 дБн/Гц при отстройке на 10 кГц. Рабочее напряжение 24 В. Генератор имеет встроенный интерфейс RS-232, совместимый со стандартом частоты FEI-5680.
Малошумящий рубидиевый тактовый генератор LNRClock-1500 (Low Noise Rubidium Clock) [5] (рис.5) представляет собой генераторную сборку на основе рубидиевого источника, в которую интегрирован приемник GPS и/или других глобальных систем спутниковой навигации (GNSS), таких как Galileo, ГЛОНАСС, IRNSS и BDS/COMPASS. Благодаря технологии SmarTiming+ прибор позволяет получить опорный импульс с разрешением 1 нс. Размеры устройства 128×95×28 мм. Уход частоты ±1·10–10 в рабочем диапазоне температур от –10 до 55°С. Существуют модификации с кодом Е (диапазон температур от –32 до 60°С), Е65 (от –32 до 65°С) и LP (0–55°С). Фазовые шумы: –95 и –150 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и 10 кГц соответственно. У модификаций LN фазовые шумы составляют –100 и –155 дБн/Гц, у модификации ULN –103 и –161 дБн/Гц
при частотах отстройки 1 Гц и 10 кГц соответственно. Время выхода на рабочий режим – 12 мин. Возможна перестройка частоты в диапазоне ±1,67·10–8 с шагом 5,12·10–13 при управлении через порт RS-232. Рабочее напряжение 24 В
(20–32 В), опционально 12 В (11,2–16 В). Входной сигнал от антенны поступает через разъем SMA (1575,42 МГц для GPS).
Устройство GXClock-500 [6] представляет собой сборку, в которую входят кварцевый генераторный модуль и 50-канальный приемник GPS/GNSS (рис.6). Применение технологии SmarTiming+ позволяет получить опорный импульс с разрешением 1 нс. Входной сигнал (1575,42 МГц для GPS) с антенны поступает через разъем MMCX. Для настройки и управления служит интерфейс RS-232, совместимый с сообщениями в формате NMEA 0183. Размеры устройства 76×20×38 мм. Уход частоты из-за старения после трех месяцев пребывания в ждущем режиме не превышает ±3·10–10 в день. Фазовые шумы: –95 и –150 дБн/Гц при отстройке на 1 Гц и 10 кГц соответственно. Выход на рабочий режим – менее 7 мин. Стабильность частоты не хуже 10–7; точность отсчета частоты при захвате GPS-сигнала – 3·10–12. Рабочее напряжение 12 В (11,2–16 В).
iReference+ и iTest+
В эти семейства входят измерительные приборы и источники опорных и измерительных сигналов, предназначенные для разработки и отладки отдельных модулей. Группы iReference+ и iTest+ во многом схожи, но iTest+ предназначена в первую очередь для точных лабораторных измерений. Рассмотрим два наиболее интересных устройства.
Генератор сигналов GPSReference-2000 [7] (рис.7) позволяет формировать сигналы, в том числе GPS, для тонкой настройки и регулировки устройств связи и навигации. Он включает GPS-приемник и рубидиевый стандарт частоты SRO-100. Предусмотрена автокалибровка прибора и автоподстройка времени. Устройство изготовлено с применением технологии SmarTiming+, обеспечивающей разрешение по времени 1 нс. Генератор выполнен в корпусе высотой 1U, что позволяет легко устанавливать его в стандартные телекоммуникационные стойки. Для ВЧ-сигналов предназначены разъемы BNC (четыре входных и четыре выходных), антенна подключается к разъему SMA на задней панели. Управление производится через стандартный интерфейс RS-232. Программное обеспечение совместимо с Windows 98 и Windows XP. Габариты устройства – 445×300×44 мм (для шасси 1U), масса – 2,2 кг. Напряжение питания 85–264 В при 47–63 Гц. Доступны модификации (опции) с другими функциональными и конструктивными характеристиками.
Устройство PicoTime-1U [10] (рис.8) совмещает в себе функции генератора опорных сигналов и анализатора частот. Оно предназначено для точного сравнения фаз и частот сигналов и позволяет проводить точную юстировку кварцевых, рубидиевых, цезиевых источников, измерение кратковременной стабильности частоты сигналов и девиации Аллана. Принцип работы основан на измерении времени задержки между опорным (10 МГц) и входным сигналами (от 1 до 30 МГц). Для прямого измерения частоты использована гетеродинная схема с двумя преобразованиями, в качестве гетеродинов применены два устройства прямого цифрового синтеза. Управление производится через стандартный СОМ-порт. Программное обеспечение совместимо с Windows XP и Windows 7. Габариты устройства – 445×300×44 мм (шасси 1U), масса – 3,5 кг. Напряжение питания 85–264 В (47–63 Гц).
* * *
Кратко рассмотрев продукцию компании SpectraTime, отметим, что она может с успехом применяться в отечественных системах связи (особенно в схемах тактирования синхронной цифровой иерархии SDH), устройствах высокоточного определения координат и позиционирования (включая ГЛОНАСС), приборах для оборонной и космической промышленности. И во многих других приложениях.
Литература
iSource+ Ultra LCR-900 Spec. – Spectratime, 13 March, 2008, www.spectratime.com.
iSource+ Low Cost LPFRS/AV1 Spec. – Spectratime, Revised 15 December, 2011.
iSource+ Space- LNMO Short Spec. – Spectratime, 05 November, 2013.
iSync+ Smart SRO-5680 Spec. – Spectratime, September 2013.
iSync+ Smart LNRClok-1500 Spec. – Spectratime, 31 January, 2014.
iSync+ Smart GXClok-500 Short Spec. – Spectratime, 31 January, 2014.
iReference+ Smart GPSReference-2000 Short Spec. – Spectratime, 31 January, 2014.
iTest+ PicoTime-1U Spec. – Spectratime, 23 December, 2013.
Отзывы читателей
