CEOB2B晶振平台

SMT晶振或许不像KDS晶振，爱普生晶振，京瓷晶振一样被大家所熟知，但同样是国际知名晶体元件制造商，是日本晶体行业的佼佼者。日本SMI晶振是Crystal Technology的新兴领导者，拥有自己独特的生产技术，积极为电子社会做出贡献，在稳步的研究和努力的基础上，快速开发先进的石英晶体，贴片晶振，石英晶体振荡器等水晶产品。

日本SMI晶振专注于石英晶体，贴片晶振的研发生产销售，包括插件以及贴片式，提供业界最优异的时钟振荡器，TCXO晶振，VCXO晶振，VC-TCXO晶振，差分晶体振荡器，恒温晶体振荡器等。SMIcrystal产品均选用符合ROHS环保指令的材料，并且采用国际质量管理体系严格操作。

美国Transko晶振成立于1992年，主要研发生产石英晶体谐振器，石英晶体振荡器，压控晶体振荡器，温补晶体振荡器，恒温晶体振荡器，差分晶振等晶体元件。特兰斯科晶振拥有先进的生产技术，一流的仪器设备，为美国晶体行业的领导者。

Transko石英晶体振荡器是高端智能产品的首选，具有频率稳定，性能佳等特点，并早已获得ISO9001:2008等国际标准认证。以下为CEOB2B晶振平台提供的Transko恒温晶体振荡器常用型号应用推荐。

美国Transko晶振恒温晶振系列为产品提供电源电压3.3V,5V,12V。选用频率范围广，在产品中使用具有高品质，低损耗，耐高温等特点。被广泛用于工业机械，无线电基站，移动通信，无线网络等产品中。

其实这和晶振行业也有一些原因，无论是卫星通讯基站还是移动网络等设备都需要晶振的参与，尤其是在基站中的声表面滤波器和在卫星网络通讯中的恒温晶体振荡器。拥有更宽频距离更远的SAW滤波器，以及使OCXO晶振精准度更高性能更稳定的电气性能是各国产晶振厂家应作为己任的前行目标，只有当互联网等等科技智能通信大家，才能更好的帮助实现共同发展，减小贫富差距。

原来晶振在通电情况下会产生压电效应，然后与振荡电路产生谐振现象，从而经过放大驱动和输出电路输出标准频率信号。基本上多数的晶振原理都是这样。但是适用范围不一样，所以晶振可以分为三类：晶体振荡器，温补晶振，恒温晶振。晶体振荡器是指温度变化不对频率做出调整。温补晶振是指根据温度传感器调整晶振的输出频率，其性能比普通晶体振荡器优越。还有一种就是恒温晶体振荡器是指在晶体外部增加恒温箱体，保证近似恒温环境，使其性能比普通晶体振荡器改进1000倍以上。

Greenray格林雷工业是一家领先的精密晶体振荡器,贴片晶振,有源晶振,石英晶体振荡器制造商.几十年来我们所生产的晶振,石英晶体,贴片晶体等产品的设计,测试,包装都是经过一系列严格要求规范操作,是在我们位于宾夕法尼亚州机械堡的工厂中通过严格的管理以及严谨的态度进行操作的.我们所生产的有源晶振,贴片晶振,温补振荡器都是符合ITAR标准的,我们的质量管理体系认证为ISO:9001标准.

Greenray格林雷工业生产贴片晶体振荡器,有源晶振,SMT、thru-hole、混合和定制产品.所生产的石英晶体振荡器根据性能可以分为：普通晶体振荡器（SPXO）、压控晶体振荡器（VCXO）、温补晶体振荡器（TCXO）、恒温晶体振荡器（OCXO）等.

在进行系统测试时,被锁晶振采用高稳定度恒温晶体振荡器(10MHz±3Hz),GPS接收机选用LASSEN IQ型,采用5585B-PRS型铯原子频标作为频率参考,该铯原子频标可输出10MHz信号,具有较好的频率准确度及稳定度,其频率准确度优于5×10-12,秒级频率稳定度优于1×10-11/s。

采用相位比对的方法来测试被锁石英晶振的相对频率准确度,测试连接图如图5.1所示。将被锁定的晶体振荡器的10MHz频率信号和铯原子频标产生的10MHz频率信号分别作为开关门信号输入到精密时间间隔测试仪HP5370B(分辨率为20ps) 进行比对测试,HP5370B输出的时间间隔值与两个比对信号的相位差成正比。该时间间隔值的变化反映了两个信号的相位差的变化。计算相对频差的公式为:

其中,τ为取样周期;△T为在取样周期τ内两信号累积的相位差变化。由此式可以看出,△T的测量误差取决于HP5370B的时间间隔测量分辨率,最小为±20ps,也就是在ls闸门时间内相对晶振频率准确度为±2×10-11,但是随着采样时间r的增大,测量误差可以大大的减小,精度也不断提高。

由于天气等原因,对接收机工作有影响,所以做实验时适当选择比较好的天气。取样时间设定为40s,OCX0石英晶体振荡器在系统运行3小时后即进入锁定状态,开始对晶体振荡器锁定状态下与铯原子频标进行相位比对测试,记录系统连续工作10小时的数据,图5.2为OCXO晶振的频率准确度随时间的变化曲线。

从图5.2中可以看出,锁定后OCXO晶振的频率值在标称频率上下起伏,最大起伏约为9.0×10-11。通过计算,图5.2中所显示的频率平均准确度达到73×10-12,相对于所采用晶体振荡器的约5×10-10/d的老化率有明显改进,同时也说明晶振频率的漂移得到了一定程度的修正。

在进行石英贴片晶振频率稳定度测试时,由于实验室测频仪器测量的分辨率的有限,ls和10s的稳定度由直接测频法计算得到,而100s、1000s、5000s和10000S由比相间接测频法计算得到,相位比对数据采用上面图5.2中所采集的数据。锁定后, OCXO的频率稳定度测试结果如表5.1所示:

从表51中可以看出,锁定后的OCXO恒温晶体振荡器的短期稳定度基本保持了其本身的指标,而其中长期稳定度不是非常理想,这是由lPPS中存在的中长期相位漂移以及Kalman滤波和PID控制参数还不是很合理造成的,但总体较其本身指标,有一定程度的提高。因此,后续工作需要增大滤波时间常数,进一步继续优化 Kalman滤波和PID控制模型的参数,使得 Kalman滤波的收敛值更小,对OCXO晶振频率的调整幅度和频度更低。

GPS介绍及恒温晶体振荡器OCXO模型建设

导航星全球定位系统 NAVSTAR/GPS Global Navigation Satellite Timing and Ranging Positioning System/Global Positioning System,简称GPS)是一个全新体制的定位定时系统,是可供全球共享的具有很高应用价值的空间信息资源,已经成为目前世界上应用范围最广、实用性最强的全球精密授时、测距和导航定位系统.

如图2.1所示。

GPS系统组成:全球定位系统(GPS)出3个部分组成:卫星星座,地面控制/监视网络和用户接收设备,也称其为空间部分、地面支撑系统、用户设备部分。

空间部分:空间为GPS卫星星座,由24颗GPS导航星组成(其中21颗工作3颗备均匀配置在6个与赤道夹角为55°的近圆形轨道上,轨道夹角为60°,这些卫星发播的信号能覆盖全球各个角落。这样可以保证全球任何地方的用户能在任何时刻观测到5~8颗GPS卫星,这些卫星工作在两种频率下:1575.42MHz和1227.6MHLz,卫星上均有遥测遥感天线,用于与地面监控系统通讯,每颗卫星都带有两台小型铯或氢原子钟(稳定度达2×10-13~1×10-14)、微型计算机、电文存储器和数据接收与发射设备,并且由太阳能电池及后备镉镍电池提供电源。

地面测控部分:由五个地面监测站、数据注入站和一个主控站组成。主控站位于科罗拉多州的联合空间执行中心,三个注入站分别设在大西洋的阿松森岛、印度洋的狄哥·伽西亚和太平洋的卡瓦加兰,五个监控站设在主控站、三个注入站和夏威夷岛,其示意图如图2.2。

主控站昼夜不停地自动分析处理来自个监测站地数据,编算出每个卫星的星历和GPS时间系统,将预测的卫星星历、钟差以及状态数据,然后把这些修正数据传送到数据注入站,由注入站再把修正数据分别发送递给相应的卫星。主控站还负责纠正卫星的轨道偏离,必要时调度卫星,让备用卫星取代失效的工作卫星。

五个监测站的主要任务是对每个卫星进行观测,并向主控站提供观测数据。每个监控站配有GPS接收机(这里对于石英晶振应用的要求就高了),对每个卫星进行常年连续不断的测量,每6秒进行一次伪距测量和多普勒观测、采集气象要素等数据。监测站是一个无人值守的数据采集中心,受主控站的控制,定时将观测的数据传送到主控站。五个监控站分布在全球范围,保证了GPS精密定轨的要求。对卫星的监视加注,每天至少要进行一次。通过这样的加注办法来补偿卫星钟的步调差和信号传播(GPS贴片晶振)过程中的变化,使卫星钟与GPS主钟之间保持精密的同步。