輕薄型石英晶振的發(fā)展更大滿足了便攜式電子市場(chǎng)
2008年,石英晶體振蕩器的市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)41億美元。而這一年正是石英振蕩器誕生90周年。在我們身邊的幾乎所有便攜式與固定電子設(shè)備中都能找到這些石英晶體及晶體振蕩器,其中一個(gè)很好的范例就是手機(jī)。手機(jī)中并不只用到一款石英晶振。除了32.768K晶振,通常還有一款26MHZ石英貼片晶振.高速度的發(fā)展進(jìn)步使得智能手機(jī)逐漸流行起來(lái),因此濾波器也是智能手機(jī)中必不可少的重要元器件之一。
在早期,典型的GSM手機(jī)有四套不同的壓電式頻率控制與發(fā)生元件:射頻聲表面波(RF SAW)濾波器(900MHz~2GHz,采用壓電式鉭酸鋰或鈮酸鋰),用于天線與收發(fā)器芯片組之間濾波的發(fā)射與接收;如果采用超外差下變頻,則具有中頻聲表面波(IF SAW)濾波器(50~400MHz,主要采用石英);溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(溫補(bǔ)振蕩器TCXO)(13/26MHz,采用石英晶體),在收發(fā)器合成器中作為時(shí)鐘參考用于信道化;音叉(32.768kHz,采用石英晶體)用于基帶部分的備用定時(shí)。(通常是給睡眠時(shí)鐘提供信號(hào)的源頭)
后來(lái),直接變頻技術(shù)的成功研發(fā)淘汰了許多GSM手機(jī)里的中頻聲表面波濾波器。幾年前,具有片上數(shù)字補(bǔ)償晶體振蕩器(DCXO)電路的GSM收發(fā)器芯片組不再需要TCXO。然而,它仍需要片外的石英晶體振蕩器。
如今,手機(jī)似乎不再需要變得更小,因?yàn)樗鼈円呀?jīng)相當(dāng)小了。事實(shí)上,一些手機(jī)正在變大,并都追求最薄,最輕。以提供消費(fèi)者所需的更多功能,如多頻帶、多模式、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、MP3、GPS、因特網(wǎng)接入、藍(lán)牙和數(shù)字電視等。
與早前認(rèn)為的片外石英晶體、陶瓷諧振器,SAW元件的需求隨時(shí)間推移將越來(lái)越少的設(shè)想正好相反,如今,手機(jī)具有更多這些元件,需要石英音叉、石英晶體振蕩器、晶體振蕩器、壓控晶體振蕩器(VCXO)、TCXO與射頻聲表面波/薄膜體聲波諧振器 (FBAR)濾波器/雙工器。雖然這些元件的獨(dú)特制造與封裝要求使得它們幾乎不可能被集成到了成熟的硅基集成電路(IC)平臺(tái)中,但它們已經(jīng)變得非常小和非常輕薄,很多晶體元器件得到改善,功能合并在一個(gè)元器件之上,并且能夠提供良好的頻率控制和發(fā)生功能,以滿足手機(jī)設(shè)計(jì)人員日益嚴(yán)格的要求。
在有線與無(wú)線市場(chǎng)迅猛增長(zhǎng)的推動(dòng)下,石英晶體及其高頻版SAW器件正廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域,小到電子玩具中簡(jiǎn)單的無(wú)源石英晶體,大到用于最先進(jìn)的電信網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)定時(shí)的復(fù)雜同步定時(shí)模塊(STM),過(guò)去幾年里,面向娛樂(lè)、游戲、便攜式市場(chǎng)的電子設(shè)備的巨大增長(zhǎng),將石英晶體諧振器與SMD晶振向越來(lái)越小型發(fā)展的需求推到了空前水平。如今兆赫茲(MHZ)石英晶體的體積已經(jīng)小到2.0mm×1.6mm,且能夠批量組裝,這在幾年前是難以想象的。因?yàn)閹啄昵?strong>晶振的體積通常都是20mm*12mm.
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