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降低無線通信晶體振蕩器的噪聲以及精度控制

來源：http://sanctuaryinlakeelmo.com 作者：億金電子 2019年06月28
        精確的時(shí)間對于精確導(dǎo)航至關(guān)重要.從歷史上看,導(dǎo)航一直是人類尋求更好時(shí)鐘的主要動力.即使在古代,也可以通過觀察恒星的位置來測量緯度.然而,為了確定經(jīng)度,問題變成了時(shí)間問題.由于地球在24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn),人們可以確定當(dāng)?shù)貢r(shí)間（由太陽位置確定）與格林威治子午線時(shí)間（由時(shí)鐘確定）之間的時(shí)間差來確定經(jīng)度：經(jīng)度以度數(shù)=（360度/24小時(shí)）xt以小時(shí)計(jì).
        今天的電子導(dǎo)航系統(tǒng)仍然需要更高的精度.由于電磁波每微秒行進(jìn)300米,例如,如果船舶的定時(shí)誤差為1毫秒,將導(dǎo)致300千米的導(dǎo)航誤差.在全球定位系統(tǒng)（GPS）中,衛(wèi)星中的原子鐘和接收器中的石英晶體振蕩器提供納秒級精度.由此產(chǎn)生的（全球）導(dǎo)航精度約為10米.
         同步在數(shù)字電信系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用.它確保以最小的緩沖區(qū)溢出或下溢事件執(zhí)行信息傳輸,即具有可接受的“滑動”級別.滑動導(dǎo)致問題,例如,傳真?zhèn)鬏斨械木€路丟失,語音傳輸中的點(diǎn)擊,安全語音傳輸中的加密密鑰丟失以及數(shù)據(jù)重傳.
         PLL和PSK系統(tǒng)中的相位噪聲：
         當(dāng)使用相移鍵控（PSK）數(shù)字調(diào)制時(shí),有源晶振,石英晶體振蕩器的相位噪聲可能導(dǎo)致相變的錯(cuò)誤檢測,即比特誤差.例如,在數(shù)字通信中,使用8相PSK時(shí),最大相位容差為±22.5o,其中±7.5o是典型的允許載波噪聲貢獻(xiàn).由于相位偏差的統(tǒng)計(jì)特性,例如,如果RMS相位偏差為1.5o,超過±7.5o相位偏差的概率為6X10-7,這可能導(dǎo)致誤差率很大,一些應(yīng)用.
        即使在“低噪聲”振蕩器中,沖擊和振動也會產(chǎn)生大的相位偏差.此外,當(dāng)振蕩器的頻率乘以N時(shí),相位偏差也乘以N.例如,10MHz處的10-3弧度的相位偏差在10GHz處變?yōu)?弧度.這種大的相位偏移對于系統(tǒng)的性能可能是災(zāi)難性的,例如依賴于鎖相環(huán)（PLL）或相移鍵控（PSK）的系統(tǒng)的性能.低噪聲,加速度不敏感的有源晶體振蕩器在此類應(yīng)用中至關(guān)重要.
        有人說晶振可以發(fā)展起來和無線電密不可分,也有人說無線電的應(yīng)用也是多得有石英晶體,貼片晶振才得以順利,在我看來兩者之間是相輔相成的,無線電本身就是一種應(yīng)用廣泛的電磁波,衍生出來的無線電對講機(jī),無線電臺,無線電通訊等設(shè)備,在一些重要項(xiàng)目中起很大的作用.
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