石英晶體元件在電子學上的應用
來源：http://www.cbjur26.cn 作者：konuaer 2013年08月16
石英晶體元件是目前電子元器件領域應用最廣泛的基礎元件之一,可廣泛用于各種電子技術應用方面.文中分析了石英晶體元器件應用區分,重點介紹了石英晶體器件市場和導航方向,指出了石英晶體元件的主要應用領域及市場情況.
石英晶體器件市場
導航：對于精確導航來說，精確時間是最重要的。在歷史上，導航曾是人類研究更好時鐘的主要動力。甚至在遠古時代，人們已能夠通過觀測星球的位置來測量緯度，但是，要確定經度，這個問題就變成了計時問題了。由于地球旋轉一周要花24 小時，所以人們能夠根據當地的時間（由太陽位置確定）和格林威治子午圈的時間（由某一時鐘確定）的時間差來確定經度。
1714 年，英國政府對第一個生產出能夠測定6 個星期航海30 海哩的航船經度的時鐘（即準確度為每年3 秒的時鐘）賞以20000 英鎊的獎金。英國人John Harrison 于1735 年成功的發明了天文鐘而得到了這筆錢。
今天的電子導航系統還要求更高的精確度。由于光（無線電波）每微秒傳播300 米，比如，航船的計時誤差為1ms，則導航誤差為300km。在全球定位系統中，衛星中的原子鐘和接收機中的石英晶體振蕩器提供納秒級的精確度。最后的（全球）導航精確度大約為10m（見第8 章關于GPS 的詳細介紹）。
商用雙路無線電臺：過去，由于商用雙路無線電臺用戶數目的增長，信道間隔已經變窄，較高頻率的頻譜必須分配來適應這種需要，由于發射機和接收機來說，較窄的信道間隔和較高的工作頻率均要求嚴格的頻率容限。1940 年只有幾千臺商用廣播電臺的發射機投入使用，500ppm 的容限就足夠了。今天，工作在800MHz 以上的步話機，必須保持2.5ppm 的頻率容限或更高。896~961MHz 和935~940MHz 移動式無線電頻帶要求主站的頻率容限為0.1ppm，而要求移動站的頻率容限為1.5ppm。
為了適應更多用戶的需要，對頻率準確度的要求會越來越高。例如，NASA 正在研制使用步話機手持終端的個人衛星通訊系統，該系統的上限頻率為30GHz,下限頻率為20GHz，信道間隔為10KHz,對終端頻率的準確度的要求為10-8。
康華爾電子
| 軍用和航天應用 | 工業應用 | 民用 |
|
通訊 導航 敵我識別系統 雷達 傳感器 制導系統 引信 電子戰 聲納浮標 研究和工藝 原子鐘 儀器 天文學和大地測量 空間跟蹤 天體導航 |
通訊 電視通訊 輕便式、分區式、手提式 無線電設備和電話 航空，航海 導航 儀器 計算機 數字系統 陰極射線顯示器 軟盤 調制解調器 標簽，標志 公用事業 傳感器 |
手表和鐘 無線電話 家用電話 無線電設備和高頻設備 彩電 便攜電視系統 家用計算機 VCR和電視攝象機 業余無線電臺 玩具和游戲機 起搏器 其他醫用設備 自動化 引擎控制，收音機，鐘 Trip 計算機，GPS |
| 工藝 | 年產量 | 單價 | 全世界年交易額 |
| 石英晶體 | ~200億 | ~$1($0.1—3000) | ~$12 億 |
| 原子頻率標準 | |||
| 氫鐘 | ~10 | $200000 | $2 百萬 |
| 銫射束的頻率標準 | ~500 | $50000 | $2 千5 百萬 |
| 銣電池的頻率標準 | ~60000 | $2000 | $1 億2 千萬 |
1714 年，英國政府對第一個生產出能夠測定6 個星期航海30 海哩的航船經度的時鐘（即準確度為每年3 秒的時鐘）賞以20000 英鎊的獎金。英國人John Harrison 于1735 年成功的發明了天文鐘而得到了這筆錢。
今天的電子導航系統還要求更高的精確度。由于光（無線電波）每微秒傳播300 米，比如，航船的計時誤差為1ms，則導航誤差為300km。在全球定位系統中，衛星中的原子鐘和接收機中的石英晶體振蕩器提供納秒級的精確度。最后的（全球）導航精確度大約為10m（見第8 章關于GPS 的詳細介紹）。
商用雙路無線電臺：過去，由于商用雙路無線電臺用戶數目的增長，信道間隔已經變窄，較高頻率的頻譜必須分配來適應這種需要，由于發射機和接收機來說，較窄的信道間隔和較高的工作頻率均要求嚴格的頻率容限。1940 年只有幾千臺商用廣播電臺的發射機投入使用，500ppm 的容限就足夠了。今天，工作在800MHz 以上的步話機，必須保持2.5ppm 的頻率容限或更高。896~961MHz 和935~940MHz 移動式無線電頻帶要求主站的頻率容限為0.1ppm，而要求移動站的頻率容限為1.5ppm。
為了適應更多用戶的需要，對頻率準確度的要求會越來越高。例如，NASA 正在研制使用步話機手持終端的個人衛星通訊系統，該系統的上限頻率為30GHz,下限頻率為20GHz，信道間隔為10KHz,對終端頻率的準確度的要求為10-8。
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