Quarze &
Quarze & OszillatorenOrbit Industry Typical Q-Tech DevicesLEO 30 kRad up to 50 kRadMEO 100 kRad up to 100 kRadGEO 100 kRad 100 kRad +Deep Space 100 kRad up to 300 kRad +Tabelle 2: Typische Bereiche für die gesamtionisierende Dosis (TID)je nach UmlaufbahnOszillatoren werden mit denselbenhochzuverlässigen Fertigungsverfahrenhergestellt wie Geräte fürden Weltraum, und ihre Leistungsspezifikationensind gleich odersehr ähnlich, obwohl der Quarzin der Regel nur an zwei Punktenmontiert ist. Sie erfordernkeine umfassende Qualitätskontrolle(QCI), was die Kosten senktund die Lieferung beschleunigt.Dennoch müssen die Teile zurLeistungsüberprüfung vollständignach MIL-PRF-55310, StufeB plus PIND, geprüft werden.Wie oben erwähnt, werdenQ-Tech-Quarzoszillatoren unabhängigvon der Qualifikationsstufenach denselben Produktionsverfahrenhergestellt und unterliegenstrengen Reinraum-Kontaminationskontrollen.Nach derOszillatormontage kann Q-Techfast alle Tests im eigenen Hausdurchführen.Tests auf AlterungTests sind für Anwendungen, beidenen die Alterungseigenschaftendes Oszillators von entscheidenderBedeutung sind, äußerst wichtig.Eine Beispielliste ist Tabelle 5.Der Oszillator wird in einem Ofenüber einen ununterbrochenen Zeitraumvon 30 Tagen bei 70°C ± 3K mit Strom versorgt. Die Ausgangsfrequenzwird innerhalbeines Intervalls von maximal 72Stunden gemäß MIL-PRF-55310(Tabelle 5) gemessen.Wo passen COTS-Geräte ins Bild?Angesichts des Drucks durchhohe Nachfrage und niedrigereKosten ist die Versuchung, aufCOTS-Geräte (commercial offthe-shelfoder auch componentsoff-the-shelf) zurückzugreifen,verständlich. Aber selbst bei dergeringeren Lebenserwartung dieserLEO-Konstellationssatellitenkönnen die Kosten über eine MillionDollar pro System betragen.Daher ist es eine falsche Entscheidung,auch nur 50 Dollarzu sparen, indem man ein Gerätverwendet, das nicht vollständigfür Weltraumanwendungen getestetwurde.So wies Chris Winslett von LockheedMartin darauf hin, dassCOTS-Geräte manchmal aufgrunddes Projektentwicklungsplans undder Kosten in Betracht gezogenwerden. Er stellte die Frage: „Wasist die Mission?“ Nicht vollständigqualifizierte Weltraumkomponentensind eine nützliche Wahl,wenn es darum geht, die Missionzu beweisen. Wie Winslett sagte:„Man kennt das gesamte Netzwerkerst, wenn man die Ressourcenin der Umlaufbahn hat.“Zustimmung: COTS-Geräte, dienicht für den Flug zertifiziertsind, sind eine akzeptable Wahlfür Prüfstandtests und die früheProgrammentwicklung, aber nichtfür den Einsatz im Weltraum,mit Ausnahme des Missionsnachweises.Wie sieht es mit MEMS-Oszillatoren aus?In einem früheren Whitepapermit dem Titel „Putting CrystalOscillators in Their RightfulPlace“ wurde ein Vergleich vonQuarzoszillatoren und MEMS-Oszillatoren vorgenommen. Wiein diesem Dokument dargelegt,gibt es unserer Ansicht nach„eine enorme Anzahl von Anwendungen,bei denen MEMS-Oszillatorendie bevorzugte Lösungsind. Die niedrigeren Kosten undakzeptablen Leistungsniveausmachen diese Bauteile ideal fürMassenprodukte für Verbraucher,darunter Mobiltelefone, Spielzeug,Spiele, Unterhaltungs-/Navigationssysteme für Autos, umnur einige zu nennen. In einigenAnwendungen in der Luft- undRaumfahrt, bei denen die kurzfristigeLeistung („einmal und fertig“)wichtig ist, die langfristigeStabilität jedoch nicht, könntenauch MEMS in Betracht gezogenwerden.Die MEMS-Technologie dringt ingroßem Umfang in Oszillatoranwendungenvor, bei denen ihreniedrigeren Kosten eine attraktiveLösung bieten. Aber die Welt derultrahohen Zuverlässigkeit ist undbleibt das Reich des ehrwürdigenQuarzoszillators.Die enorme Ausweitung der LEO-Satellitencluster treibt die Nachfragenach kostengünstigen unddennoch äußerst zuverlässigenQuarzoszillatoren voran. New-Space-Komponenten, die mitdenselben Prozessen und Materialienwie vollraumtaugliche Komponentenhergestellt und nachTemperature Cycling: MIL-STD-883, Method 1010, Condition BLower QualityHigh cost (up to 0.00per Custom Device)Long Mission LifeGEO/MEO Orbitsand Deep SpaceHigh ReliabilityFull ScreeningLong Lead Times(24-52 weeks)High Radiation ToleranceTabelle 3: EigenschaftentraditionellerWeltraumkomponentenHigh quantity (constellations)Lower cost (- 0)per DeviceShort Mission LifeLEO OrbitLower-level screeningor up-screeningConstant Acceleration: MIL-STD-883, Method 2001, Condition A, Y1 only (5000 g‘s)Seal (Fine and Gross Leak): MIL-STD-883, Method 1014, Condition A1 and CParticle Impact Noise Detection (PIND): MIL-STD-883, Method 2020, Condition BShorter Delivery Lead Times(12-16 weeks)Lower SWaP – Size, Weightand PowerLower Radiation ToleranceTabelle 4: Anforderungenan „New-Space“-Komponenteneinem begrenzten, aber strengenSatz von Standards getestet werden,bieten eine kostengünstigeLösung ohne die Zuverlässigkeitseinbußen,die bei der Verwendungvon COTS- oder MEMS-Gerätenentstehen würden. ◄Burn-in: MIL-STD-883, Method 1015, +125 °C, nominal supply voltage and burn-in load,160 hours minimumFinal Electrical Test: For specified Parameters, Nominal and extreme supply voltages,specified load, +25 °C and temperature extremes. PDA = 10 % or 1 partExternal Visual: MIL-STD-883, Method 2009Tabelle 5: Tests, die an Q-Tech-„New-Space“-Oszillatoren durchgeführt wurden26 hf-praxis 4/2025
RF SOLUTIONS TO MATCH YOUR REQUIREMENTSRF- Lambda is a global company that continues togrow and evolve through challenging the boundariesof technology. We are the industry leader in manufacturingRF components specializing in RF broadbandand high power solutions.Our highly innovative designs and extensive customizationcapabilities are creating new and unimaginablesolutions connecting people, places and things throughhigh powered applications beyond expectations.We are empowering and revolutionizing RF componentsfor military defense, aerospace, and commercialapplications.Founded by engineers, managed by accomplishedindustry leaders and driven by a talented diverseworkforce. At RF Lambda it is our mission to push theboundaries of technology and engineer the impossiblefor our customers.As a leader of RF Broadband solutions, RF- Lambdaoffers a broad range of high-end RF Components,Modules, and Systems - from RF Solid State PowerAmplifiers and Low Noise Amplifiers, to RF Switches,Phase Shifters, and Attenuators. Our products andRF system designs are widely used for high powerradar stations, phased array systems, and broadbandjamming systems. Whatever your need, we can offercustomized designs and support a variety of applications,including: wireless infrastructure, RF testingequipment, military defense, and aerospace.RF-Lambda Europe GmbHEisenstraße 2-4, 65428 Rüsselsheim +49 69 1532939 40 sales@rflambda.euwww.rflambda.euPRODUCTS: Adapter & DC Block | Amplifiers | Antenna | Attenuators | Benchtop / EMC Amplifier | Cables | Calibration Kits | Circulatorand Isolator | Coupler and Hybrid | Detector | Divider Combiner | Duplexer & Multiplexer | Filters | Flexible Waveguide | Heatsink | Limiter |Load Termination | Mixer | Phase Array Antenna System | Phase Shifter | Rotary Joint | Signal Generator Synthesizer | Switches | TR ModuleLOCATIONS: San Diego, CA, USA | Carrollton, TX, USA | Ottawa, ONT, Canada | Rüsselsheim, Hessen, Germany
