향상된 내방사선 및 동작 온도 범위 확장...원자시계 수준 정확도와 내장형 1 PPS 동기 제어 기능 및 저전력 소비 결합
뉴 스페이스(New Space, 기존의 국가 주도형 우주개발에서 벗어난 민간 주도의 우주개발 및 상업적 혁신) 시장이 성장함에 따라 위성-셀룰러 통신, 대체 항법, 지구 관측과 같은 단기 미션용 애플리케이션을 지원하는 소형·저비용 우주 하드웨어에 대한 수요 또한 증가하고 있다.
이에 마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표: 한병돈)는 우주 시스템에 정밀한 타이밍을 제공하도록 설계된 칩 스케일 원자시계(Chip Scale Atomic Clock)인 내방사선 Space CSAC-SA65를 출시하며 원자시계 포트폴리오를 확대했다고 발표했다.
이 디바이스는 기존 방사선 내성 강화(Radiation-hardened) 타이밍 솔루션을 대체할 수 있는 소형·저전력 옵션으로, 개발자가 정확도를 유지하면서 크기, 무게, 전력 및 비용(SWaP-C)을 절감할 수 있도록 지원한다는 설명이다.
업체 측에 따르면, 마이크로칩의 Space CSAC-SA45 기술을 기반으로 개발된 Space CSAC-SA65는 내방사선 성능을 최소 30 kRad(킬로래드)까지 확장했으며, ?40°C에서 +80°C에 이르는 넓은 온도 범위에서 동작한다. 소비 전력은 120 mW 미만이고 부피는 17 cc 미만으로 크기·무게·전력 제한이 많은 위성 설계에 최적화되어 있다.
또한, 내장형 1 PPS 입출력 기능은 위성 시스템의 동기화를 지원하며, 원자시계 수준의 안정성을 바탕으로 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호와 같은 외부 타이밍 레퍼런스에 지속적으로 의존하지 않고도 장시간 운용할 수 있다고 업체 측은 전했다.
마이크로칩 주파수 및 타이밍 시스템 사업부 랜디 브루진스키(Randy Brudzinski) 부사장은 "전력 소비가 가장 낮은 원자시계 중 하나가 극한 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있게 되면서, 이제 가장 작은 큐브샛(CubeSat)도 원자시계 수준의 정확도로 운용될 수 있게 됐다"라며, "Space CSAC-SA65는 크기, 무게, 전력 및 비용 제약이 엄격한 애플리케이션에 원자시계 성능을 제공해, 외부 타이밍 레퍼런스를 사용할 수 없는 환경에서도 개발자가 동기화와 타이밍 정확도를 유지할 수 있도록 지원한다"고 밝혔다.
Space CSAC-SA65는 내방사선 상용 전자 부품을 사용해 상용화된 기성품(COTS)으로 생산되며, 이에 따라 기존 항공우주 등급(Space-grade) 오실레이터와 비교해 리드타임을 단축하고 전체 비용을 절감할 수 있다. 저궤도(LEO) 미션을 위해 설계된 CSAC-SA65는 위성 타이밍 및 주파수 제어, 위성 클럭 레퍼런스, 보장형 위치·항법 및 타이밍(Assured Positioning, Navigation and Timing, A-PNT), 위성 크로스-링킹(Cross-linking) 등의 애플리케이션에 적합하다는 설명이다.
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