Best_Of_2018
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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Quarze und Oszillatoren<br />
<strong>Best</strong> of <strong>2018</strong><br />
Quarze mit geringem Phasenrauschen<br />
Bild 1: Verfügbare Gehäusetypen der ULN-Quarze<br />
Bei der Entwicklung der ULN-<br />
Quarze (Ultra Low Noise) hat<br />
Vectron International nicht nur<br />
spezifische Resonator-Parameter<br />
berücksichtigt, sondern auch viel<br />
Wert auf eine sorgfältige Auswahl<br />
der Rohstoffe gelegt.<br />
Durch spezielle Fertigungsverfahren,<br />
Bearbeitungsschritte und<br />
Prozessparameter gewährleisten<br />
die ULN-Quarze ein extrem<br />
geringes Phasenrauschen. Die<br />
Ultra Low Noise Quarze zeichnen<br />
sich durch konsistente und<br />
höchste Leistung aus und eignen<br />
sich selbst für anspruchsvollste<br />
Anwendungen.<br />
Für alle gängigen Frequenzen<br />
sind Standardprodukte erhältlich.<br />
Auf Anfrage sind auch kundenspezifische<br />
Frequenzen und<br />
kleine Fertigungslose verfügbar.<br />
Bild 3a: Phasenrauschen bei 10 MHz 3. Oberton SC-<br />
Schnitt<br />
Merkmale:<br />
• 3. Oberton von 5 bis<br />
60 MHz<br />
• 5. Oberton von 10 bis 150<br />
MHz<br />
• Standardmäßiger Betriebstemperaturbereich:<br />
-45 bis<br />
80 °C<br />
• AT-, SC- und IT-Schnitte<br />
• RoHS & WEEE konforme<br />
Gehäuse<br />
• Strahlungsfeste Schwingquarze<br />
für Raumfahrtanwendungen<br />
auf Anfrage<br />
Anwendungen<br />
• Signalgeneratoren<br />
• Netzwerk-/Spektrumanalysatoren<br />
• Frequenzreferenzen<br />
• Radarsysteme<br />
• Militärische Funksysteme<br />
• Elektronische Kriegsführung<br />
Bild 2: Vergleich des Phasenrauschens von Standard- und L2-Low-Noise-<br />
Produkten<br />
• Navigation<br />
• Satellitenempfänger/Transceiver<br />
Bild 3b: Phasenrauschen bei 100 MHz 5. Oberton SC-<br />
Schnitt<br />
Auswahlhilfe für<br />
Quarze<br />
Geringe Jitter-, ADEV- (Allan<br />
Deviation) und MTIE-Werte<br />
(Maximum Time Interval Error)<br />
sowie ein hoher Störabstand lassen<br />
sich in einem System nur<br />
durch den Einsatz von Quarzen<br />
mit hoher Güte erreichen.<br />
Für das trägernahe Phasenrauschen<br />
einer Oszillator-Schaltung<br />
ist im Allgemeinen das Verhalten<br />
des Quarzes ausschlaggebend.<br />
Quarze mit AT-Schnitt zeichnen<br />
sich durch ein geringes Phasenrauschen<br />
im trägernahen Bereich<br />
aus, während Quarze mit SC-<br />
Schnitt normalerweise verwendet<br />
werden, wenn es auf ein niedriges<br />
Grundrauschen ankommt,<br />
da sie höhere HF-Leistungen<br />
handhaben können.<br />
In rauscharmen Anwendungen<br />
werden Oberton-Designs statt<br />
Grundton-Designs verwendet,<br />
weil sie höhere Güten und geringere<br />
Alterungsraten aufweisen.<br />
Üblich sind 3. Oberton-Designs<br />
von 5 MHz bis 45 MHz und 5.<br />
Oberton-Designs von 50 MHz<br />
bis 150 MHz.<br />
Technische<br />
Informationen<br />
Wie im Bild 2 dargestellt, ist das<br />
Grundrauschen bei Oszillatoren,<br />
die keine Frequenzmultiplikation<br />
verwenden, nahezu unabhängig<br />
von der Quarzfrequenz.<br />
Für Anwendungen mit geringem<br />
Grundrauschen sollte möglichst<br />
ein Quarz mit der höchsten Frequenz<br />
verwendet werden, bei<br />
der die langfristigen Stabilitätsanforderungen<br />
noch erfüllt<br />
werden. Wenn eine Anwendung<br />
mit höherer Frequenz ein minimales<br />
Close-in-Phasenrauschen<br />
erfordert, bringt oftmals eine<br />
Frequenzmultiplikation Vorteile.<br />
Dies ist darauf zurückzuführen,<br />
dass das Close-in-Phasenrauschen<br />
überproportional besser<br />
ist als die Rauschleistung von<br />
Quarzen mit höherer Frequenz.<br />
Werden eine zusätzliche Kapazitätsdiode<br />
und ein Quarz mit<br />
moderater Güte verwendet, die<br />
normalerweise in TCXOs- und<br />
54 hf-praxis <strong>Best</strong> of <strong>2018</strong>