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；
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
原子钟型号
| 锁定时间
|
CSAC原子钟
| 约60s
|
SA.3xm系列铷钟
| 约5分钟
|
X72系列铷钟
| 约6分钟
|
二、开机功耗
原子钟型号
| 开机功耗
| 稳定运行时功耗
|
CSAC原子钟
| 110mW
| 90mW
|
SA.3xm系列
| 14W
| 5W
|
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
相位噪声（10MHz）
| SA.31m
| CSAC实测结果
|
@1Hz
| <-65dBc/Hz
| <-64.54dBc/Hz
|
@10Hz
| <-85dBc/Hz
| <-93.75dBc/Hz
|
@100Hz
| <-112dBc/Hz
| <-120.67dBc/Hz
|
@1KHz
| <-130dBc/Hz
| <-132.79dBc/Hz
|
@10KHz
| <-140dBc/hz
| <-140.43dBc/Hz
|
3.短期稳定性
10MHz输出短期稳定性
| SA.31m
| CSAC实测结果
|
@1S
| ≤5E-11
| 5.31E-11
|
@10S
| ≤2.5E-11
| 1.96E-11
|
@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刚开始锁定到外部1PPS时进行记录。从图中可以看出，CSAC的相位偏移在锁定刚开始的16个小时内变化相对较大，但是仍然保持20ns以内的水平。从16小时到67小时之间的相位变化较小，且稳定性良好，保持在9ns—10ns左右。
2.频率准确度
3.1PPS输出24小时保持
1PPS保持测试一般要求原子钟锁定到外部1PPS输入24小时以上，本次测试1PPS保持的时候CSAC已经锁定到外部1PPS输入67小时。
4.保持稳定性
附录：
CSAC产品图片
附录-1 产品正面俯瞰图
附录-2 产品引脚图
其他设备与相关产品：
1.SA.3xm系列铷钟；
http://www.rockelec.com/cn/html/product2.asp?cid=1&Ar
ticleID=53
2.X72 系列铷钟；
http://www.rockelec.com/cn/html/product2.asp?cid=1&ArticleID=55
3.TG100 GPS同步时钟；
http://www.rockelec.com/cn/html/product2.asp?cid=14&ArticleID=105
4.Symmetricom TSC 5125A相位噪声分析仪；
http://www.rockelec.com/cn/html/product2.asp?cid=5&ArticleID=67
