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石英晶体元件在电子学上的应用

来源：http://konuaer.net 作者：konuaer 2013年08月16

石英晶体元件是目前电子元器件领域应用最广泛的基础元件之一,可广泛用于各种电子技术应用方面.文中分析了石英晶体元器件应用区分,重点介绍了石英晶体器件市场和导航方向,指出了石英晶体元件的主要应用领域及市场情况.

军用和航天应用	工业应用	民用
通讯导航敌我识别系统雷达传感器制导系统引信电子战声纳浮标研究和工艺原子钟仪器天文学和大地测量空间跟踪天体导航	通讯电视通讯轻便式、分区式、手提式无线电设备和电话航空，航海导航仪器计算机数字系统阴极射线显示器软盘调制解调器标签，标志公用事业传感器	手表和钟无线电话家用电话无线电设备和高频设备彩电便携电视系统家用计算机 VCR和电视摄象机业余无线电台玩具和游戏机起搏器其他医用设备自动化引擎控制，收音机，钟 Trip 计算机，GPS

石英晶体器件市场

工艺	年产量	单价	全世界年交易额
石英晶体	~200亿	~$1($0.1—3000)	~$12 亿
原子频率标准
氢钟	~10	$200000	$2 百万
铯射束的频率标准	~500	$50000	$2 千5 百万
铷电池的频率标准	~60000	$2000	$1 亿2 千万

     导航：对于精确导航来说，精确时间是最重要的。在历史上，导航曾是人类研究更好时钟的主要动力。甚至在远古时代，人们已能够通过观测星球的位置来测量纬度，但是，要确定经度，这个问题就变成了计时问题了。由于地球旋转一周要花24 小时，所以人们能够根据当地的时间（由太阳位置确定）和格林威治子午圈的时间（由某一时钟确定）的时间差来确定经度。
   1714 年，英国政府对第一个生产出能够测定6 个星期航海30 海哩的航船经度的时钟（即准确度为每年3 秒的时钟）赏以20000 英镑的奖金。英国人John Harrison 于1735 年成功的发明了天文钟而得到了这笔钱。
    今天的电子导航系统还要求更高的精确度。由于光（无线电波）每微秒传播300 米，比如，航船的计时误差为1ms，则导航误差为300km。在全球定位系统中，卫星中的原子钟和接收机中的石英晶体振荡器提供纳秒级的精确度。最后的（全球）导航精确度大约为10m（见第8 章关于GPS 的详细介绍）。
     商用双路无线电台：过去，由于商用双路无线电台用户数目的增长，信道间隔已经变窄，较高频率的频谱必须分配来适应这种需要，由于发射机和接收机来说，较窄的信道间隔和较高的工作频率均要求严格的频率容限。1940 年只有几千台商用广播电台的发射机投入使用，500ppm 的容限就足够了。今天，工作在800MHz 以上的步话机，必须保持2.5ppm 的频率容限或更高。896~961MHz 和935~940MHz 移动式无线电频带要求主站的频率容限为0.1ppm，而要求移动站的频率容限为1.5ppm。
    为了适应更多用户的需要，对频率准确度的要求会越来越高。例如，NASA 正在研制使用步话机手持终端的个人卫星通讯系统，该系统的上限频率为30GHz,下限频率为20GHz，信道间隔为10KHz,对终端频率的准确度的要求为10-8。
                                                   康华尔电子

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