儒科测评报告——CSAC-SA.45s原子钟测试
测评概述：
全球最小的芯片级原子钟CSAC—SA.45s现已经正式登陆中国，儒科电子对首批到货的CSAC进行了相关性能测试以期为客户选型提供依据。
本次测试，使用我们公司自主研制的高性能GPS同步时钟——TG100系统作为测试参考源，分别对CSAC的10MHz输出和1PPS相关指标进行了测试，并同其他铷钟进行了一个横向比较。测试内容包括CSAC的10MHz的频率准确度、短期稳定性、相位噪声，以及1PPS信号的定时精度、锁定频率准确度、保持稳定性和24小时保持等关键指标。此外，还对CSAC的锁定时间和功耗进行了测试。
测试设备：
测试参考源：TG100-FTS同步时钟的10MHz输出以及1PPS秒脉冲；
频率计数器：Agilent 53132A；
相噪测试仪：Symmetricom TSC 5125A；
万用表、直流电源设备。
待测设备：
Symmetricom CSAC-SA.45s芯片级原子钟
测试连接：
1. 使用TG100同步时钟作为参考源（连续工作24小时以上）测试CSAC的1PPS和10MHz输出；
2. 使用屋顶天线，收星状况良好。
测试连接示意图
测试综述：
CSAC的各项指标测试良好
☆锁定时间约为：60s；
☆开机功耗约为：110mW，稳定运行时功耗约为：90mW；
☆10MHz输出的相噪、短稳、频率准确度和普通铷钟水平相当；
☆1PPS锁定输出峰峰值实测67小时保持在20ns以内；
☆1PPS锁定67小时平均频率准确度为：2.32E-14；
☆1PPS保持24小时相差为：4us；
☆1PPS保持24小时平均频率准确度为：4.72E-11。
测试项目：
一、 开机锁定时间
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原子钟型号 |
锁定时间 |
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CSAC原子钟 |
约60s |
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SA.3xm系列铷钟 |
约5分钟 |
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X72系列铷钟 |
约6分钟 |
二、开机功耗
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原子钟型号 |
开机功耗 |
稳定运行时功耗 |
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CSAC原子钟 |
110mW |
90mW |
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SA.3xm系列 |
14W |
5W |
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X72系列 |
18W（最大） |
10W |
注明：测试的时候要求测试环境的温度在25℃左右
三、10MHz方波输出
1.频率准确度
2.相位噪声
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相位噪声（10MHz） |
SA.31m |
CSAC实测结果 |
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@1Hz |
<-65dBc/Hz |
<-64.54dBc/Hz |
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@10Hz |
<-85dBc/Hz |
<-93.75dBc/Hz |
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@100Hz |
<-112dBc/Hz |
<-120.67dBc/Hz |
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@1KHz |
<-130dBc/Hz |
<-132.79dBc/Hz |
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@10KHz |
<-140dBc/hz |
<-140.43dBc/Hz |
3.短期稳定性
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10MHz输出短期稳定性 |
SA.31m |
CSAC实测结果 |
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@1S |
≤5E-11 |
5.31E-11 |
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@10S |
≤2.5E-11 |
1.96E-11 |
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@100S |
≤1E-11 |
7.90E-12 |
四、1PPS相关指标
1.1PPS定时精度（锁定到GPS）
1PPS定时精度测试数据采集从CSAC刚开始锁
FD1015射频信号分配放大器
NTP时间服务器 TS100
NTP网络时间服务器 S350
NTP网络时间服务器 S250