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Marktreport Quarze und Oszillatoren

Angespannte Liefersituation


Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Kleinere Bauformen

Auf der technischen Seite geht nach seiner Beobachtung das Rennen um die kleinsten Bauformen munter weiter. Das betrifft ganz unterschiedliche Bereiche. Hersteller von Hörgeräten beispielsweise profitieren von der Miniaturisierung genauso wie die Hersteller von Sensorsystemen und Telekommunikationsgeräten. Ein neuer Markt eröffnet sich mit 5G, was ebenfalls die Nachfrage nach möglichst kleinen Komponenten treibt: »Jetzt gehen wir von 2,0 mm × 1,6 mm Fläche auf 1,6 mm × 1,2 mm über.«

»Die technische Entwicklung auf dem Markt kommt uns gerade entgegen«, sagt Uwe Schweickert, Product Manager von KVG Quartz Crystal Technology. Denn aus unterschiedlichen Marktsektoren wie der Luft- und Raumfahrt, der Messtechnik und der Telekommunikation erreichen KVG Anfragen, die jeweils ganz spezifische Anforderungen stellen. Beispielsweise besondere Anforderungen an Vibration und Phasenrauschen. Dazu sind kundenspezifische Entwicklungen erforderlich, um die OCXOs und TCXOs an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. Und genau darauf hat sich KVG spezialisiert: auf die Entwicklung kundenspezifischer Oszillatoren.

So hat KVG eine neue Produktreihe von TCXOs entwickelt, die hohe Frequenzen bei verbessertem Phasenrauschen und guter Temperaturstabilität erreicht. Der neue TCXO vom Typ T-9000-RF-LF nimmt eine Fläche von 9 mm × 14 mm ein. Er ist für Frequenzen im Bereich von 80 bis 125 MHz spezifiziert. Durch die Verwendung von neu entwickelten Hochfrequenzquarzen kann eine Temperaturstabilität der Frequenz von bis zu ±0,28 ppm im Temperaturbereich von –40 bis +85 °C realisiert werden. Ein weiterer Vorteil der verwendeten Quarze ist die gute Langzeitstabilität, wodurch eine Gesamtstabilität von ±4,6 ppm über zehn Jahre garantiert werden kann.

Relevante Anbieter

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Frank Wolf, Quarzwerk: »Wir kooperieren sehr eng mit unserem chinesischen Partner Utech und stehen täglich in Verbindung, sind also immer über den aktuellen Stand informiert. Inzwischen hat er die Fertigung wieder hochgefahren.«
© Quarzwerk

Immer stabilere Parameter

Durch die Kombination der Temperaturkompensation 5. Ordnung mit einer optimierten diskreten Oszillatorschaltung erreicht der TCXO auch sehr gute Phasenrauschwerte: Bei 100 Hz Trägerabstand sind typisch –120 dBc/Hz möglich, während der Noise Floor bei –160 dBc/Hz liegt.

Um in verschiedensten Applikationen eingesetzt werden zu können, stehen als Ausgangssignal sowohl HCMOS als auch ein Sinussignal mit ≥+10 dBm zur Verfügung. Als Versorgungsspannung neben 5 V auch 3,3 V möglich.
Typische Anwendungen finden sich in allen Geräten, die eine gute Stabilität bei hohen Frequenzen und niedriger Leistungsaufnahme erfordern, wie mobile Test- und Messgeräte, medizinische Geräte, in der mobilen Funk- und Übertragungstechnik sowie in der Satellitenkommunikation.

Durch sehr niedriges Phasenrauschen zeichnen sich auch die neuen V-91A000/V-91B000-Serien von KVG aus. Dabei handelt es sich um eine Reihe hochfrequenter VCXOs mit einem extrem niedrigen Phasenrauschen. Damit kommen sie sogar an die Performance von OCXOs mit gleicher Frequenz heran. Während die V-91A000-Serie ein LVHMCOS-Ausgangssignal bei 3,3 V zur Verfügung stellt, liefert die V-91B000-Serie ein Sinussignal mit einem Pegel größer als +10 dBm bei 5 V Versorgungsspannung.

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Uwe Schweickert, Product Manager von KVG Quartz Crystal Technology: »Die technische Entwicklung auf dem Markt kommt uns gerade entgegen.«
© KVG

Die Gesamtstabilität inklusive der Abgleichtoleranz, der Frequenzstabilität über der Temperatur sowie bei Spannungs- und Lastschwankungen und der Langzeitstabilität (Alterung) über zehn Jahre ist kleiner als ±25 ppm für Frequenzen bis 125 MHz und kleiner als ±30 ppm für Frequenzen oberhalb von 125 MHz. Der Ziehbereich der Frequenz ist größer als ±30 ppm bzw. ±35 ppm, woraus sich ein „Absolute Pulling Range“ (APR) von mindestens ±5 ppm ergibt. Dies gewährleistet, dass der VCXO unter allen Bedingungen über einen Zeitraum von zehn Jahren im Betrieb auf seine Nominalfrequenz gezogen werden kann.

Durch den Einsatz von neu entwickelten hochfrequenten SMD-Quarzen kann eine sehr niedrige Vibrationsempfindlichkeit (G-Sensitivity) von 1,5 ppb/G garantiert werden. Dies ist vor allem bei mobilen Anwendungen sehr wichtig, kann aber auch bei stationären Anwendungen durch von außen einwirkende mechanische Schwingungen, z.B. durch Lüfter, die Perfomance negativ beeinflussen.
Verwendet man einen solchen Low-Phase-Noise-VCXO in einer PLL in Kombination mit einem Low-Noise-Tight-Stability-10-MHz-OCXO wie z.B. die Low-Phase-Noise-OCXO-Serie O-30 von KVG, erhält man den Vorteil von beiden Oszillatoren: zum einen die gute Frequenzstabilität und das sehr gute trägernahe Phasenrauschen des 10-MHz-OCXOs und für Offset-Frequenzen oberhalb von 1 kHz die geringe elektrische Leistung, das kleine Gehäuse und das gute Phasenrauschen des 100-MHz-VCXOs.

Typische Anwendungen sind alle Applikationen, welche ein extrem niedriges Phasenrauschen bei hohen Frequenzen und eine geringe Vibrationsempfindlichkeit erfordern, in der Satellitenkommunikation, in mobilen Übertragungssystemen sowie in Test- und Messgeräten.


  1. Angespannte Liefersituation
  2. "Die Lage ist nicht eingeplant, aber beherrschbar..."
  3. Kleinere Bauformen

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