石英晶体是无线通信系统中频率决定元件的理想选择.设计人员对石英晶体的高Q值(品质因数)、合理的成本和温度性能等与其他选择相比较,如电感电容,陶瓷,微带和声表面滤波器,谐振器等.当在无线设计中使用石英晶振,石英晶体振荡器时,通常使用乘法和锁相环电路来扩展其在无线频谱上的实际频率范围.

当在振荡器中指定用于使用的石英晶体时,在设计过程的早期对基本参数的知情考虑是很重要的.这些参数在开发电压控制晶体振荡器(VCXO晶振)和温度补偿晶体振荡器(TCXO晶振)时变得至关重要,因为这些基本的选择为这些设备设置了舞台,并影响了结果设计的成功.

使减少在机械、电气和化学性质方面,石英是独一无二的,用于制造频率控制装置.石英晶振晶体是由一个石英棒切割而成的,它是在一个高压釜中生长的.锯片切割石英的角度决定了晶体的许多电学性质.

在无线应用中,最流行的切割晶体的角度是切割(见图1).这种方式制造的石英晶体在相对较高的频率下可用,表现出优异的频率和温度稳定性,而且成本适中.从1MHz到超过1ghz的基本谐振频率是可能的,但是大多数AT-cut晶体都是在1.8-40MHz之间,由于价格和其他约束条件而制造的.at -cut晶体的共振模态(泛音)大约是基本模式的奇数倍(见图2).为这些泛音所指定的晶体通常在24 - 200MHz频率范围内.

重要的规格参数,当指定用于无线设计的石英晶体时,一些参数具有特殊的重要性,包括公差、稳定性、温度范围和负载电容.这些晶振参数需要特别的考虑,因为它们对于一个声音设计是必不可少的,而且还会影响指定水晶的可制造性和成本.

除了无线应用环境的机械需求之外,设计者还需要考虑热需求.大多数无线应用程序需要石英晶振,贴片晶振可以操作的工业温度范围-40℃+ 85℃.石英晶体也可以指定使用在商业温度范围(0℃到70℃),和一些产品,对军队的温度范围(-55℃到+ 105℃).

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