GPS看似与我们没有太大关联,实则生活之中处处都会用到它,最常见的莫过于智能手机里搭载的GPS系统,和车载导航定位,GPS的主要作用是导航和定位,那么是什么支持着GPS工作的呢?答案是GPS恒温晶振,这是一种专门为GPS模块设计的频率控制元器件,恒温晶振我们都知道是属于非常高端的振荡器类型,基本上GPS产品都需要用到它.本身具备的恒定温度性能,可以使GPS产品在恶劣环境下工作,也不受周围温度的影响,并可以降低声噪,稳定的接收和传送信号.
GPS振荡器(GPSDO)是当今最值得信赖和准确的时序源之一.这些功能强大的设备(有时称为GPS时钟)由高质量的稳定Oscillator和GPS接收器组成.GPSDO通过跟踪环路训练(或操纵)振荡器输出到GPS设备或GNSS卫星信号来工作.GPSDO定时信号精确到纳秒,并且能够产生高达万亿分之一的频率精度和稳定性.这使得GPSDO非常有用,因为卫星时间信号必须非常精确,以便为成功的GPS提供定位精度并确保PNT导航.

GPSDO如何工作?
GPSDO中的训练机制以与锁相环(PLL)类似的方式工作.一些GPSDO使用PLL,但许多用微控制器代替,以补偿频率,温度和其他环境参数.由于GPS信号和石英晶体振荡器的共同努力,GPSDO真正的时间魔力发生了.GPS接收器具有出色的长期稳定性(以Allan偏差为特征).然而,它们的短期稳定性经常因许多因素而退化,包括:
1.每秒一个脉冲(1PPS)参考定时电路的内部分辨率
2.信号传播效应(如多径干扰)
3.大气条件
4.其他损伤
这就是高品质有源晶振(通常是Oven Controlled Crystal Oscillator OCXO)的用武之地.OCXO具有更好的短期稳定性,但经常会受到热,老化和其他长期影响.GPS接收器和OCXO的共同努力使GPSDO成为整体频率稳定性的卓越来源.
GPSDO和NCO之间有什么区别?
GPSDO通常使用分频器将内部飞轮振荡器与GPS信号相位对齐,以从参考振荡器产生1PPS信号.然后,将该1PPS信号与GPS产生的1PPS信号进行比较,并使用相位差以小的调整来控制本地振荡器频率.这是GPSDO和数控振荡器(NCO)之间的主要区别.
NCO通常使用自由运行的低成本CMOS输出晶振,而不是通过频率调整来规范振荡器.它们还通过在大相位步骤中每秒多次数字化延长或缩短输出相来调整输出相位.这确保了每秒(平均)的相变数量与GPS接收器参考源对齐.话虽如此,即使存在高相位噪声和抖动,GPSDO也能保证频率精度.
当GPS信号变得不可用时会发生什么?
当可靠的GPS信号变得不可用时,GPSDO进入保持模式.保持模式是GPSDO仅使用内部晶体振荡器试图保持精确定时的模式.(这就是选择来自可靠供应商的高质量振荡器的重要性).当GPSDO处于保持状态时,使用复杂的算法来补偿晶振的老化和温度稳定性.
常见的GPSDO应用
GPS Disciplined Oscillators可用于各种应用.首先,GPSDO被用作世界各地协调世界时(UTC)的基础.UTC是官方接受的时间和频率标准.GPSDO还用于向无线基站提供同步,并在标准实验室中作为铯基准的替代方案.
GPSDO的其他常见应用包括:
1.确保定位,导航和定时(PNT)应用,如无源雷达
2.关键基础设施
3.立方体卫星和LEO卫星通信
最新的GPSDO技术
Bliley Technologies已经应用其85年以上的频率控制经验,使Atlass1PPS成为当今市场上性能最佳的GPSDO之一.目前Bliley晶振也已成功入驻中国电子元器件市场,已为多家中国制造企业和工厂供应多款晶振,最后告诉大家一个好消息,Bliley品牌已在金洛鑫电子官网上线,稍后会更新Bliley石英晶体,贴片晶振,插件晶振,石英晶体振荡器,OCXO振荡器等产品,支持Bliley晶振产品查询信息和咨询服务,请关注我司官网http://www.jinluodz.com/.

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