本文摘要：据麦姆斯咨询报导，日本国家信息与通信研究院（NICT）与东北大学和东京工业大学进行合作，并正式成立压电材料涉及研究小组。

据麦姆斯咨询报导，日本国家信息与通信研究院（NICT）与东北大学和东京工业大学进行合作，并正式成立压电材料涉及研究小组。近期，该研究小组顺利研发了一款超小型原子钟系统，与现有的原子钟比起，它的频率稳定性要高达一个数量级。

因为这款创意的原子钟具备小尺寸、低功耗等优点，非常适合智能手机应用于，某种程度也可用作传感器网络和机器人控制系统。该研究小组研发了一种用于压电薄膜谐振器（FBAR）的微波振荡器，该谐振器在3．5GHz频带内展现出出有出色的谐振性能，可作为原子频率标准。此外，由于需要用于外部相连晶体振荡器或PLL倍频电路，因此外围电路配备非常简单。

MEMS原子钟原理概况和微波振荡器构成（来源：NICT）与商用原子钟比起，这款创意的MEMS原子钟芯片面积可增加大约30％，功耗可减少大约50％。目前，压电薄膜谐振器（FBAR）和放大器通过引线键合，但将来可将二者构建于单芯片。压电薄膜谐振器和放大器通过引线键合方式相连（来源：NICT）据该研究小组讲解，这款MEMS原子钟性能（频率稳定性）比商业原子钟提升了一个数量级以上。

该FBAR振荡器的特性评估结果显示，在3．4GHz频带中享有较好的波动性能。而且，找到在1MHz位移频率处的振幅噪声是140dBc／Hz。

FBAR振荡器的特性（来源：NICT）MEMS原子钟频率稳定性的评估结果（来源：NICT）展望未来，该研究小组计划修改和构建数字控制系统，更进一步减少系统功耗，并将减缓研发工程进度，尽快构建从实验室样品到可量产芯片化原子钟的转变。

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