微芯近日推出了一款抗辐射能力升级的太空用超小型原子钟,即使在外部卫星导航信号中断的情况下,也能为低轨卫星和立方星等小型航天器维持精确的时间基准。这款名为 Space CSAC-SA65 的新品已于本月 14 日正式发布,目前已开始销售。
原子钟的工作原理是以铯等原子的固有振动频率为基准来计量时间,其最大优势在于极低的误差,理论上可达到数百万年仅偏差一秒的水平。早期的原子钟体积庞大,需要占据整个机柜,但随着半导体工艺的进步,设备被不断缩小,最终压缩到芯片级别,因此被称为芯片级原子钟(CSAC)。微芯此次发布的新品,正是对现有 CSAC-SA45 型号的升级迭代。
Space CSAC-SA65 提升了抗辐射能力和工作温度范围
在核心性能上,Space CSAC-SA65 最显著的提升在于抗辐射能力。此前的 CSAC-SA45 最低可承受 20 千拉德的辐射剂量,而新品的这一指标提升至最低 30 千拉德。千拉德是衡量累计辐射吸收量的单位,数值越高,意味着器件在太空辐射环境中能够持续工作的时间越长。与此同时,新品的工作温度范围也从原来的零下 10 摄氏度至零上 70 摄氏度,扩展至零下 40 摄氏度至零上 80 摄氏度,进一步拓宽了适用环境。
在体积和功耗方面,新品保持了与前代相近的水平。其体积小于 17 立方厘米,功耗低于 120 毫瓦,这种轻量化特征使其能够顺利集成到体积受限的小型卫星平台之上,让原子钟级别的计时精度不再只是大型航天器的专属配置。
对于卫星而言,精确的时间基准是通信、定位与导航计算的基础。通常情况下,航天器依赖 GPS 等全球导航卫星系统(GNSS)信号来获取时间,但一旦进入信号无法覆盖或遭到干扰的环境,就必须依靠星载的高精度时钟自主维持计时。搭载芯片级原子钟后,卫星即便在没有外部时间参考的情况下,也能在一段时间内保持足够的同步与计时精度。
微芯频率与定时系统事业部副总裁兰迪·布鲁津斯基表示,即便是最小的立方星,也能使用原子钟级别的精度,这款产品能在无法使用外部时间参考的环境中,帮助用户维持同步与计时的准确性。他的表态点出了 CSAC-SA65 的核心价值,即将原本昂贵的航天级计时能力下放到更小、更便宜的卫星平台。

