杭晶电子：晶振在北斗导航系统中的应用

Release time：2024-08-29
author：AMEYA360
source：杭晶电子
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　　北斗导航系统概况：

杭晶电子：晶振在北斗导航系统中的应用

　　BDS(北斗)是中国自行研制的全球卫星导航系统，由空间段、地面段和用户段三部分组成，目前在轨卫星 55 颗。可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力。为全球用户提供服务，空间信号精度将优于 0.5 米;全球定位精度将优于 10 米，测速精度优于 0.2 米/秒，授时精度优于 20 纳秒;亚太地区定位精度将优于 5 米，测速精度优于 0.1 米/秒，授时精度优于 10 纳秒，整体性能大幅提升。

　　北斗与 GPS 的差异

　　01、北斗多一个可以发短信报文的功能，这是独家秘笈。

　　02、定位精度上水平方向比 GPS 略差，高度精度上比 GPS 略好。

　　03、授时精度比 GPS 略差

　　北斗卫星定位系统相对 GPS 定位系统优势：

　　01、北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。

　　02、北斗系统提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。

　　03、北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。

　　北斗及 GPS 定位系统常用晶振：

杭晶电子：晶振在北斗导航系统中的应用

　　不管是定位导航还是短报文服务，作为地面接收机都需要采用高稳定度的 TCXO。目前对于带有短报文功能的专业手持终端，所用的 TCXO 频率多以10.000MHz 和16.320MHz 为主，根据方案需求可选用带有压控功能的 TCXO。对于BDS+GPS 多模定位的芯片，以采用 16.368MHz(16.367667，16.369)和 26MHz 为主。

　　导航系统对晶振的特殊要求：

　　01、卫星定位导航应用中，在解算位置速度信息时需要精准的时间测量，包括卫星钟和本地钟两种时间信息。本地钟通常采用晶振，精度要求不及卫星钟，钟差钟漂可以作为定位测速误差公共项进行消除。本地晶振输出的时钟信号优劣直接影响接收机性能，对卫星定位导航信号的捕获、跟踪性能影响是巨大的，尤其是在振动、高动态等恶劣工作环境中。

　　02、在卫星导航定位处理时，卫星接收机的晶振受到外部的各种干扰，输出频率、相位均会发生波动。在波动较大时会引起接收机环路失锁，导致卫星信号丢失。

　　03、卫星接收机跟踪环路误差主要有：热噪声σtPLL、晶振噪声和动态应力误差θe，其中，晶振噪声又分为由晶振的相位噪声引起的σv 和由短期稳定度引起的颤动θA。

杭晶电子：晶振在北斗导航系统中的应用

　　晶振的相位噪声和短期稳定度主要由晶振的频率稳定度、Frequency Slope(温度变化下的频率变化斜率)以及G-Sensitivity(加速度灵敏度)决定。由以上公式可知，晶振的频率稳定度、Frequency slope以及G-Sensitivity会对卫星接收机的PLL跟踪环路的性能造成较大的影响，是造成GNSS接收机环路失锁的主要因素。

　　因此，在为GNSS接收机进行晶振选型时，需要重点考虑这些参数。

　　BDS导航系统常用晶振参数要求：

杭晶电子：晶振在北斗导航系统中的应用

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精彩回顾丨苏州杭晶电子闪耀俄罗斯ExpoElectronica 2026
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精彩回顾丨苏州杭晶电子闪耀俄罗斯ExpoElectronica 2026

　　2026年4月14日至16日，俄罗斯及独联体地区最大的电子展——ExpoElectronica 2026在莫斯科CROCUS-EXPO展览中心圆满落幕。　　本届展会汇聚了来自22个国家的825家展商，吸引超过20,700名专业访客，展览面积达30,000平方米，是欧亚电子产业一年一度的顶级盛会。　　在这场行业盛会上，苏州杭晶电子科技有限公司(展位号：Pavilion 3, Hall 14, C3159)精彩亮相，向来自独联体及欧洲各地的专业买家展示了在石英频率控制元件领域的技术实力与创新成果。　　三天盛会 收获满满　　4月14日至16日，ExpoElectronica 2026在莫斯科Crocus-Expo展览中心圆满举行。作为欧亚地区电子元件及生产设备领域最具影响力的展会，本届展会吸引了大量决策者、工程师、采购商及行业专家到场。　　俄罗斯每年进口超过360亿美元的电子元件，电子市场年增长率超过10%。在这样的市场背景下，杭晶电子携全系列频率控制产品亮相，受到了众多专业观众的高度关注。　　莫斯科Crocus-Expo展览中心，ExpoElectronica 2026盛大举行。　　展会现场买家穿梭，洽谈氛围浓厚。　　现场直击丨专业团队与核心产品　　杭晶电子展台位于Pavilion 3, Hall 14, C3159，简洁专业的展台设计搭配全系列频率控制产品陈列，吸引了众多专业买家驻足。　　关于杭晶　　苏州杭晶电子科技有限公司成立于2014年，专注于石英频率控制元件的研发、设计、生产与销售，是集研发、生产、销售于一体的科技型企业。　　公司拥有24项专利技术及武器装备质量管理体系认证，建立了技术研发与质量管控的双重优势。产品线涵盖石英晶体、晶体振荡器、晶体滤波器、TCXO温度补偿型晶体振荡器、VCXO电压控制型晶体振荡器等完整系列，广泛应用于通信、车载、卫星导航、工业控制及消费电子等领域。　　杭晶电子的运营网络覆盖香港、北京、深圳、成都、上海、杭州、苏州等地，致力于为全球电子厂商提供高品质的频率控制元件以及快速、专业的服务。感恩相遇 未来可期三天的展会虽已落幕，但我们收获了众多专业买家的认可与宝贵建议，也与许多新老客户达成了初步合作意向。俄罗斯及独联体市场对高品质电子元件的需求持续增长，杭晶电子将以此为契机，进一步拓展国际市场。感恩相遇 未来可期
2026-04-17 10:11 reading：320
精彩回顾 | 苏州杭晶电子闪耀2026环球资源消费电子展
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精彩回顾 | 苏州杭晶电子闪耀2026环球资源消费电子展

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2026-04-15 10:38 reading：383
杭晶电子：实现OCXO超低相位噪声的关键技术
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杭晶电子：实现OCXO超低相位噪声的关键技术

　　实现OCXO超低相位噪声的关键技术　　恒温晶体振荡器(OCXO)在精密计时领域具有不可替代的地位，其卓越性能源于对相位噪声的系统性控制。要达成这一目标，需要从材料选择、电路设计到环境控制的全方位优化。以下是实现超低相位噪声的六个关键技术方向。　　核心技术要素：　　一、精确的温度管理　　通过双层恒温槽结构，将晶体温度稳定在其温度拐点(通常75-85℃)，将环境温度波动的影响降至原来的1/100以下。这种精密的温控机制有效阻断了热致相位噪声的产生路径。　　二、晶体材料的优化　　采用应力消除型SC切晶体替代传统AT切晶体，配合离子刻蚀工艺，使晶体本征Q值提升30%以上。这种改进直接将1/f噪声基底降低了6-8dB。　　三、电路架构的创新　　通过共基极振荡电路拓扑结构，配合低噪声JFET器件，有效将电源噪声贡献度抑制在-170dBc/Hz以下。对称差分布局更进一步抑制了共模噪声的引入。　　四、机械结构的精心设计　　采用多级隔振安装系统，结合有限元分析优化的外壳结构，使OCXO对外部机械振动的敏感度降低了20dB。这种设计特别适用于航空、车载等高振动环境。　　五、电源系统的净化　　集成三级稳压架构：预稳压、线性稳压及有源滤波，将电源抑制比(PSRR)提升至80dB。同时采用自主开发的AM-PM转换补偿技术，有效抑制了电源波动引起的相位扰动。　　六、输出信号的优化　　在输出级集成可调带阻滤波器，针对2次、3次谐波提供40dB以上的抑制能力。自适应阻抗匹配网络确保了在整个工作温度范围内输出信号的纯净度。　　关键性能指标：　　在实际应用中，采用这些技术的OCXO产品可实现：　　-140dBc/Hz@100Hz　　-160dBc/Hz@1kHz　　-180dBc/Hz@10kHz　　典型应用场景：　　这些技术进步使得OCXO在以下领域发挥关键作用：　　5G/6G基站的毫米波相位同步　　合成孔径雷达的信号生成　　深空探测器的精密测距　　量子计算系统的时钟分配　　技术发展趋势：　　当前OCXO技术正朝着更高集成度、更低功耗的方向发展。基于MEMS技术的微型恒温槽、硅基晶体谐振器等创新方案正在突破传统OCXO的性能边界。人工智能辅助的温度控制算法也开始应用于新一代产品中，实现了更精准的温度跟踪和更快的启动时间。　　通过上述技术的协同优化，现代OCXO已经能够在严苛的环境条件下提供接近理论极限的相位噪声性能，为尖端科技应用提供了可靠的频率基准。
2025-11-21 16:31 reading：749
杭晶电子：普通晶体振荡器到温补晶振与恒温晶振的演变之路
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杭晶电子：普通晶体振荡器到温补晶振与恒温晶振的演变之路

　　普通晶体振荡器向温补晶振(TCXO)和恒温晶振(OCXO)的演变，勾勒出人类在不同应用环境下对更高频率稳定度与精准控制的持续追求。　　1921年，沃尔特·盖顿·卡迪发现石英晶体可作谐振器，标志着普通晶体振荡器的诞生。尽管其频率准确性较早期振荡器显著提升，却容易受温度变化影响，导致频率漂移。　　随着电信、军事等领域对振荡器稳定性的要求日益提高，温补晶振(TCXO)应运而生。TCXO 内部配备补偿电路，借助热敏电阻等温度感应元件实时调整输出频率，有效抑制因温度变化引起的频率偏差，从而在不同温度条件下保持更稳定的频率输出。　　而在对精度要求更高的应用场景中，恒温晶振(OCXO)逐渐发展成熟。0CXO 将晶体置于精密控制的恒温槽内，使晶体始终在恒定温度下工作，大幅削弱外界温度波动对频率的影响。因此，OCX0 的频率稳定度显著优于普通晶体振荡器与 TCXO，同时还具备优异的长期稳定性与低相位噪声特性。　　这一技术演进历程，源自高端电子系统对准确性、稳定性与频率控制可靠性不断提升的需求，目标在于使振荡器能够适应更复杂苛刻的工作环境，满足卫星通信、全球定位系统(GPS)及高速数字网络等关键应用的严苛要求。　　近年来，技术仍在不断创新:双恒温晶振(DOCXO)进一步提升了稳定度;集成数字补偿技术不断融入TCXO与 OCXO，优化其性能表现;微机电系统(MEMS)技术也为晶振的微型化与性能突破开辟了新路径。
2025-10-24 16:45 reading：869
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