科创中国

一、项目概况

本项目拟围绕卫星通信设备、微蜂窝基站设备等的精确定时需求，面向基于北斗授时系统的精密时频发布的规模化应用，采用下一代民用原子钟的最新技术及理念，开发VCSEL激光器、专用低功耗微波集成电路及MEMS工艺气室，研制生产小型化相干布局囚禁(CPT)原子钟。在此基础上研制新一代基于北斗导航授时的低功耗、高精度的时间同步关键设备。突破时间同步对高速卫星通信与高速移动通信的制约，较大程度提高通信效率，形成针对高速卫星通信与高速移动通信的时间同步的解决方案，为高速卫星通信系统、宽带移动通信系统提供可靠的时钟同步平台。进而对北斗卫星授时终端进行规模化应用推广，为国家北斗卫星民用化战略服务。

二、技术水平

北京大学拥有数十年的原子钟研制经验，其作为主要参加单位研制的铷钟已经运行于北斗卫星系统。项目组曾获得二代导航重大专项和863项目的支持，发表国际高水平SCI论文20余篇，授权发明专利三项。

三、项目先进性

1.通过研究获得了高质量的CPT参考谱线，使CPT原子钟的千秒稳定度达到10^-12量级。

2.研制体积小于30mm³的微型原子气室，做到原子钟体积小型化。

3.研制专用低功耗集成电路及光路，做到可用电池驱动原子钟。

4.将可用电池驱动的原子钟作为守时模块加入北斗授时终端，大幅度提高北斗授时终端的自持工作能力。

四、主要技术指标

1.原子钟物理部分总体积小于1cm³。

2.CPT原子钟总体积小于15cm³。

3.CPT原子钟总功耗小于600mW。

4.输出频率：10MHz

5.准确度：优于1×10^-10

6.秒稳优于1×10^-10，千秒稳定度达到10^-12量级。

7.北斗授时终端自持工作能力大于1万秒。

五、市场及预测

本项目产品采用CPT原子钟的最新技术，研制新一代基于北斗卫星授时的低功耗、高性能的时间同步关键设备，对于提升我国的北斗卫星授时终端的授时精度具有重要意义。

本项目推广后预计搭载本产品的宽带卫星车载设备和便携设备分别达到年400套和200套左右的销售，微蜂窝基站设备在专网和公网上分别达到年4000套和12000套左右的销售，另外，随着4G移动网络的发展，基于4G网络的微蜂窝基站设备预计将达到年销售额6000万左右。