发布时间:2022-08-12
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无线电波属于电磁波的一种,是现代无线通信的重要载体。广播、电视、移动通信、Wi-Fi、蓝牙、卫星通信以及各种无线遥控设备,都依赖无线电波完成信息传输。
频率越高,无线电波能够承载的数据量越大,但传播距离会受到更多限制;频率较低时,传播损耗较小,更适合远距离覆盖。不同通信系统会根据应用需求选择合适的工作频段。真正产生并发射无线电信号的是完整的无线通信电路,包括射频芯片、调制电路、功率放大器以及天线等模块,而晶振则负责提供整个系统稳定的时钟参考。

无线通信设备需要极其稳定的频率基准,否则会导致信号偏移、通信质量下降甚至无法建立连接。石英晶振利用石英晶体的压电效应产生稳定振荡,为射频芯片、基带处理器以及数字电路提供时钟信号。频率稳定度越高,通信系统的频率误差越小,系统同步性能和抗干扰能力通常也越好。对于要求较高的通信系统,还需要综合考虑温度稳定性、相位噪声、抖动以及长期老化等性能指标。
根据系统性能要求不同,可以选择不同类型的晶振产品。
- 普通时钟振荡器(XO)内部集成振荡电路,能够直接输出稳定时钟,具有成本较低、设计简单等特点,广泛应用于消费电子、工业控制和通信模块。
- 压控晶体振荡器(VCXO)能够通过控制电压对输出频率进行微调,适用于锁相环(PLL)、同步通信和时钟恢复等应用。
- 温补晶体振荡器(TCXO)内置温度补偿电路,可降低环境温度变化对频率的影响,在GNSS定位、无线通信基站、物联网终端以及移动设备中应用十分广泛。
- 恒温晶体振荡器(OCXO)则采用恒温槽技术,使石英晶体始终工作在稳定温度环境下,具有优异的频率稳定度、短期稳定性以及低相位噪声性能,常用于精密测试仪器、雷达、导航、卫星通信以及高端通信设备。
不同无线产品通常会根据芯片方案选择不同的参考频率。例如,32.768kHz晶振常用于实时时钟(RTC);26MHz广泛应用于蜂窝通信和部分无线模块;12MHz、16MHz、24MHz则常见于蓝牙及USB相关设备;25MHz、40MHz等频率则广泛用于以太网、Wi-Fi及网络设备。需要说明的是,以上频率属于行业内常见参考频率,具体选型仍应以芯片厂商提供的参考设计和规格书要求为准。
对于无线通信系统,仅仅选择正确的频率还远远不够。频率稳定度、工作温度范围、相位噪声、抖动、输出类型、供电电压以及封装尺寸都会影响系统性能。高速通信设备通常更加关注低抖动和低相位噪声;移动终端更重视低功耗和小尺寸;工业及车载设备则需要兼顾宽温性能和长期可靠性。因此,在产品设计阶段,应根据芯片方案和实际应用环境综合选择晶振规格,而不是仅依据频率进行替换。
KOAN提供丰富的石英晶振产品,包括石英晶体谐振器、时钟振荡器、VCXO、TCXO及OCXO等系列,可满足消费电子、工业控制、无线通信、网络设备、导航定位以及测试测量等不同应用需求。针对高速通信系统,KOAN可提供CMOS、LVDS、LVPECL、HCSL等多种输出类型,以及低相位噪声、高稳定度、宽温和低功耗产品方案,帮助客户根据不同芯片平台和应用场景选择合适的时钟解决方案。