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10-2022

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Quarze und Oszillatoren

Quarze und Oszillatoren Hochfrequenz-VCXOs mit extrem niedrigem Jitter Der britische Spezialist für frequenzgebende Bauteile Euroquartz hat eine neue Serie spannungsgesteuerter Oszillatoren für Hochfrequenzanwendungen mit extrem niedrigem Phasen-Jitter vorgestellt. Gefertigt werden sie in Euroquartz‘ hauseigener Reinraumanlage im Südwesten Großbritanniens und sind somit frei von ITAR-Einschränkungen. Vielseitig einsetzbar Die neuen VCXOs (Voltage Controlled Crystal Oscillators) der EG_JF-Serie eignen sich nahezu ideal für den Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen wie beispielsweise Flachbildschirme, Video- Streaming-Systeme über externe Kabel (z.B. LDI), serielle Hochgeschwindigkeits- Kommunikationsverbindungen wie Serial ATA & FireWire, SONET, xDSL, SDH, Settop-Boxen und Ethernet-Karten, bei denen ein extrem niedriger Phasenjitter eine wichtige Voraussetzung ist. Weiter Frequenzund Spannungsspielraum Die EG_JF-Serie bietet Frequenzen von 15 bis 2100 MHz für CMOS-, LVPECL-, LVDS- und CML-Differenzausgänge oder 15 bis 700 MHz für HCSL-Differenzausgänge. Die typische RMS-Phasen-Jitter- Leistung reicht von 151 fs bei 644,530 MHz bis zu 163 fs bei 2000 MHz. Verbaut sind die VCXOs in einem hermetisch versiegeltem SMD-Keramikgehäuse mit Metalldeckel (Seam Seal) in der Standardbauform 7 x 5 mm. Als Versorgungsspannung stehen 1,8 V ±5% (außer LVPECL-Typen), 2,5 V ±10% und 3,5 V ±10% zur Auswahl, wobei die Stromaufnahme je nach Frequenz und Ausgangssignaltyp zwischen 70 und maximal 120 mA liegt. Als Standardoptionen für die Temperaturstabilität sind ±25, ±50 und ±100 ppm über den kommerziellen Temperaturbereich von -10 bis +70 °C sowie über den industriellen Temperaturbereich von -40 bis +85 °C verfügbar, wobei engere Optionen auf Anfrage erhältlich sind. Des Weiteren sind die Anstiegszeit mit maximal 5 ns für die CMOS-Typen und maximal 0,4 ns für alle anderen Signale, der Aussteuerungsgrad von 50% ±5% für alle Typen (außer 1,8 V CMOS mit ±10%) und eine Enable/Disable-Funktion standardmäßig spezifiziert. Die Alterung beträgt dabei im ersten Jahr maximal ±3 ppm, danach maximal ±2 ppm. ■ WDI AG www.wdi.ag Phasengekoppelte Oszillatoren Atlantic Microwave, eine neue Tochtergesellschaft von ETL Systems, liefert HF- und Mikrowellen-Lösungen für den Satellitenkommunikations-Markt in den Bereichen Telekommunikation, Rundfunk und Verteidigung. Die phasengekoppelten Oszillatoren von Atlantic Microwave sind mit internen und externen Referenzoptionen und einer Reihe von Ausgangsfrequenzoptionen erhältlich. Oszillatoren sind eine vielseitige Signalquelle mit niedrigem Rauschen, die in verschiedenen Architekturen erhältlich sind, um diversen Anwendungen und Umgebungen gerecht zu werden. Alle erhältlichen Modelle haben die gleiche mechanische Grundfläche nach „Industriestandard“ von 2,25 Zoll (57,2 mm) im Quadrat und verfügen über eine interne Leistungsregulierung und andere benutzerfreundliche Funktionen. Eine große Auswahl an Optionen ist ebenfalls verfügbar. EMCO Elektronik ist Ansprechpartner für die Produkte aus dem Hause Atlantic Microwave in Deutschland. ■ EMCO Elektronik GmbH info@emco-elektronik.de www.emco-elektronik.de Phasenstabiler Oszillator für rauscharme Mischsignale Egal ob Antennentechnik, HF- Messtechnik, Aerospace, Broadcast oder Forschung; Hochfrequenz- Komponenten finden überall ihre Anwendung. Als Hersteller von Signalquellen und Lösungen zur Signalverbreitung verspürt das Team von Synergy eine besondere Verantwortung beim Design von Komponenten der Signalübertragung und Signalverbreitung. Minimale Verluste und genaue Definition aller S-Parameter sind oberstes Ziel jeder Komponentenentwicklung. Synergy Microwave aus Patterson, New York hat bekannterweise deutsche Wurzeln und bietet innovative technische Lösungen, die aus Forschung & Entwicklung resultieren sowie herausragende Performance und Qualität. Eine Möglichkeit zur ITAR-freien Fertigung in Deutschland rundet das Paket ab. Perfekt auch für 5G: Für drahtlose Systeme, die gebaut werden um diesen hohen Erwartungen gerecht zu werden, sind stabile und rauscharme Synthesizer nötig, die bei hohen Frequenzen arbeiten. Ein solches Beispiel ist der phasenstabile Oszillator KSFLO27T50-12-100 von Synergy Microwave Corporpration. Er wurde entwickelt, um stabile, rauscharme Mischsignale für die Frequenzumsetzung von 28-GHz-5G-Signalen bereitzustellen, sowie zum Mischen von Ka-Band- Signalen von Radarsystemen. Das Gerät liefert Signale mit niedrigem Phasenrauschen aus einem Miniatur-Koaxialgehäuse mit sehr geringem Stromverbrauch, um die Anforderungen von 5G zu erfüllen. ■ EMCO Elektronik GmbH www.emco-elektronik.de 26 hf-praxis 10/2022

Comeback der TCXOs RFMW kündigte Design- und Vertriebsunterstützung für die Rakon Neptune Ultra Stable TCXO (US-TCXO) Produktfamilie an. Die RNT7050-Serie bietet eine klassenbeste Frequenzstabilität von ±50 ppb für 5G- und andere Telekommunikationsanwendungen und ist mit einer Grundfläche von 7 × 5 mm erhältlich. Der Kern der XMEMS-Kristallresonatortechnologie gewährleistet eine Langzeitstabilität (Alterung) von mehr als 1,5 ppm über 10 Jahre. Die RNT7050-Serie erfüllt die strengen Anforderungen von IEEE 1588v2, ITU-T G.813, G.8273.2 und G.8262 & G.8262.1 Der Brand in der AKM-Anlage in Japan im Oktober 2020 hat Schockwellen in der Elektronikindustrie ausgelöst. Zu den von AKM hergestellten Schaltkreisen gehörte ein IC, der speziell für die Zeitmessungsindustrie entwickelt wurde und in vielen temperaturkompensierten Quarzoszillatoren (TCXOs) verwendet wurde. Über Nacht wurde das Angebot an hochstabilen (±0,5 bis ±5 ppm) TCXOs zur Zuteilung freigegeben und in einigen Fällen an den Meistbietenden versteigert. Die größte Beunruhigung trat ein, als Unternehmen, die dachten, sie hätten alles getan, um das Risiko innerhalb ihrer Lieferkette zu minimieren, feststellten, dass die meisten TCXO-Hersteller weltweit alle auf denselben AKM-IC angewiesen waren. Andere IC-Lieferanten beeilten sich, ihre Kapazitäten zu erhöhen und die Situation auszunutzen. Unternehmen wie NPC und Epson verfügen über ICs, die jedoch aufgrund geringer Leistungsunterschiede nicht als Ersatz geeignet sind. In den letzten zehn Jahren ist der Preis für hochstabile TCXOs um mehr als 50% gesunken, was auf mobile und IoT-Geräte zurückzuführen ist, bei denen die Kosten ein Hindernis für den Übergang zu Verbraucher- und Massenmarktanwendungen darstellten. Trotz der verheerenden Folgen des Brandes für AKM und der damit verbundenen Umsatzeinbußen hat sich der TCXO-Markt wieder erholt. Die Preise für TCXOs steigen jetzt. Quarze und Oszillatoren AKM hat die Gelegenheit genutzt, sein Angebot zu reduzieren und sich auf ICs zu konzentrieren, die für kleinere TCXO-Gehäuse wie 3,2 x 2,5, 2,5 x 2 und 2 x 1,6 mm geeignet sind. Um die Versorgung sicherzustellen, sind die Kunden gezwungen, Oszillatoren und möglicherweise auch Plattformen neu zu qualifizieren. Zwei Hersteller, Rakon und SiTime, haben sich in dieser Zeit besonders hervorgetan, indem sie ihren Schwerpunkt auf die Entwicklung eigener hochwertiger TCXO-Produkte verlagert haben. Mit seinen eigenen anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) und seinem Designteam in Großbritannien hat sich Rakon auf ultrastabile TCXOs (±0,05 bis ±2,5 ppm) für Telekommunikationsinfrastruktur-Geräte, GNSS, Test- und Messgeräte sowie militärische Anwendungen konzentriert. SiTime setzt MEMS-Oszillatoren in seinen Designs ein. Das bedeutende Wachstum von SiTime in den letzten fünf Jahren ist auf die Leistung seiner MEMS-Produkte zurückzuführen. Die MEMS-Oszillatoren von SiTime stellen die Leistung von Quarzoszillatoren in Frage und übertreffen sie in einigen Fällen sogar. Darüber hinaus hat SiTime eine beträchtliche Menge an Ressourcen in die Entwicklung verbesserter TCXO-Angebote investiert, die Stabilitäten im Bereich von ±0,01 bis ±2,5 ppm besitzen. Die Fertigungsprozesse und die Lieferkette von SiTime unterstützen auch hohe Stückzahlen mit angemessenen Vorlaufzeiten. Die Kunden können sich die Lieferung durch langfristige Verträge sichern. SiTime hat mit seinen robusten Endura- COTS-Produkten ein Wachstum in den Bereichen Automobil, Militär und Luft- und Raumfahrt verzeichnet. Endura-MEMS- Timing-Lösungen sind robust, zuverlässig und bieten mehr als quarzbasierte Oszillatoren. Endura-Produkte entsprechen auch den MIL-PRF-55310-Spezifikationen und können gemäß Standard- oder kundenspezifischen Abläufen aufgerüstet werden. Da sich das TCXO-Angebot verbessert hat, haben die Oszillatorhersteller ihre Angebote auf kleinere Grundflächen und Standardfrequenzen wie 19,2, 26 und 32 MHz konzentriert. Wie bei den meisten Komponenten in der HF-Industrie haben sich auch bei Quarzkristallen die Lieferzeiten verlängert. Bei kundenspezifischen Frequenzen kann die Lieferzeit für Quarzkristalle 20 Wochen und mehr betragen. Der Vorteil eines MEMS-Oszillators liegt darin, dass die Frequenz direkt auf dem IC programmiert wird. ■ RFMW www.rfmw.com FREQUENCY CONTROL PRODUCTS High-End Produkte vom Technologieführer. Seit über 70 Jahren „Made in Germany” Waibstadter Strasse 2 - 4 74924 Neckarbischofsheim Telefon: +49 7263 648-0 Fax: +49 7263 6196 Email: info@kvg-gmbh.de www.kvg-gmbh.de hf-praxis 10/2022 27 27

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