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石英晶體元件在電子學上的應用

來源：http://www.mxsir.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.

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

石英晶體器件市場

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

     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

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