振荡器是一种把直流电能转化为交流电能的装置。传统的LC振荡器稳定度低，在许多应用领域性能达不到要求，而石英晶体谐振器具有等效电感很大，高Q值（一般可以达到几万至上百万）、串并联间隔窄等优点，可以使电路中电容或者其他参数变化对频率的影响很小，这就大大提高了振荡器的稳定度。石英晶体的最初开发是在上世纪中叶，一个产品历经数十年而没有被淘汰，并且市场规模越来越大，显示了这一产品强大的生命力。从全球范围看，手机、平板电视、蓝牙产品、电脑、笔记本、PDA、数码相机等产品连续多年保持了稳定增长的趋势。在更广阔的高科技领域如智能系统、生物技术、RFID识别系统、平板显示系统、多网融合设备等热门行业，高精度石英晶体谐振器作为核心元件也有着极为重要的前景。
1 石英晶体振荡器的分类
石英晶体振荡器也可分为无源和有源两种类型。无源晶体振荡器需要借助于时钟电路才能产生信号，自身无法振荡，所以“无源”这个说法并不准确；有源晶体振荡器是指一个完整的谐振振荡器。
石英晶体振荡器暗器特点和用途可分为五大类：高精度恒温控制晶体振荡器（OCXO）、普通晶体振荡器（PXO）、温度补偿振荡器（TCXO）、电压控制晶体振荡器（VCXO）和低相噪晶体振荡器。
2 国内外发展现状
欧美的产品集中在恒温晶体振荡器（OCXO）和温度补偿晶体振荡器（TCXO）上，主要应用在军用、航空航天、星载等领域，该领域的石英晶体的特点是高精度、高可靠、小批量、附加值高等。国内的一些研究机构和企业也曾投入大量精力进行研发，但由于市场需求的限制，难以实现大规模生产。
日本、台湾的企业致力于发展表面贴装的小型化谐振器、振荡器产品，特别是日本企业，他们占据全球石英晶体市场的60%。他们的目标市场是通讯、车载、办公自动化、消费电子等，该领域的特点是小尺寸、低缺陷、表贴化等。该领域产品是目前全球需求量及增长量最大，占据最大市场分额的是4～5家日本企业，其次是2～3家台资企业。
韩国和国内企业主打产品是引线式谐振器及表贴谐振器，目标市场是消费电子、家用电子以及其他低端市场。韩国企业在十年前是走在中国大陆企业的前面的，但这些年由于国际市场开拓不力，新产品开发迟滞，且人工成本居高不下，竞争力有所下降。目前这一产品由于进入门槛低，价格竞争非常激烈，主要特点是低价格、低成本、大批量。
3 发展趋势
对于石英晶体元器件而言，发展的趋势是小型化、片式化、集成化和环保。
手机和PDA已经遍地开花，而且还在逐步缩减尺寸和价格，这就给配套元件提出了新的要求，其结果是，高容积标准振荡器产品的封装从7×5mm向5×3.2mm和3.2×2.5mm发展。另外一个重要的领域是消费电子，各种数码及IT产品正在成为年轻人所青睐的对象，而小巧、轻便无疑是这一领域非常重要的指标。所以该领域对电子元器件的小型化、片式化的需求是最强烈的；任何的石英晶体产品，都离不开水晶片，而对于水晶片而言，由于其本身结构及物理性能的关系，尺寸越大的水晶片越容易在振动、冲击中出现损坏。所以小型化在并不追求元器件尺寸的电子产品中也已经变得越来越重要。日本企业以小型化为主要发展方向，其主要应用市场是移动通信、固定通讯设备、医疗仪器、监视系统、车载、AV、OA以及家电等，大概占据全球晶体市场的60%。目前的日本企业已经几乎不生产DIP类型的产品，其SMD化比率达到了90%以上。
在高频率通信设计中，小封装尺寸通常比稳定性更加重要，所以这些应用场合通常是VCXO（压控振荡器）、SPXO（普通振荡器）、OCXO（恒温振荡器）、TCXO（温补振荡器）的领域，差分输出产品比如PECL和LVDS的需求也在增长，因为客户要求更快速的上升/下降时间，以减少数据损耗。另外，随着整机功能的增多，客户对于元器件的要求也更趋向于集成化，通常的说法是“交钥匙”。一般的谐振器，在使用时需要注意周围电路的匹配，需要配合适当的反馈电路、负载回路以及相位等，而振荡器则在晶振内部集成了振荡回路，用户不需要考虑其他因素，只要给振荡器提供电源，就可以获得所要的振荡频率。其他如VCXO、PECL、LVPECL、PXO等，都是这一类的延伸产品。随着整机设计功能的复杂化，这一类集成化产品在高端产品中将更加普遍。欧美厂商对于这类整合产品更加擅长，特别是在产品设计上。基本上目前国内通讯及军工领域，还是要依靠大量进口来解决工程应用的问题，而在这个领域，一颗高端OCXO的价格可以达到1万元以上，即使是大规模应用的普通OCXO产品（如中兴月需求量在2万颗左右的产品，其单价也有300元左右），附加值非常高。 最后，随着欧盟ROHS指令的颁布实施，以及日本J-MOSS，美国加州ROHS，包括中国《电子信息产品污染控制管理办法》等的陆续实施，绿色产品的概念正在逐渐深入人心。另外，由于SONY、PANASONIC等国际一线大厂GREEN PARTNER等计划的推行，也进一步推动了各元器件行业的环保产品的进展。石英晶体行业相比于其他行业，更早的在贯彻这一要求，正是在设计阶段就充分考虑这些要求的产品，完全符合国际环保潮流。
从产品的发展趋势来看，表面贴装式的产品将日益成为市场的主流产品。近几年国内石英晶体产业获得了长足发展，但在一些高端产品上，进口仍在增加，特别是在高稳定度的产品方面。恒温晶体振荡器作为一种高稳定性晶体振荡器，属于晶体行业中的高端产品，也是高附加值产品。近年来国内的通讯行业发展很快，该项目产品的研发以通讯行业为主要市场目标，另外该项目产品的小型化、表面贴装化特点正符合电子器件发展的潮流，其开发成功将有极大的市场潜力。该项目拥有国外产品无法拥有的成本优势，再者用户在国内采购该产品将极大的简化技术交流及售后服务事宜，有利于缩短其研发和生产周期，保障供货渠道。
4 市场分析
石英晶体元器件由于品质因数（即“Q值”）较高，而且受温度影响所造成的频率偏移较小，相对其他振荡元器件更加准确和稳定，特别适用于对频率准确度要求较高的通信产品，在融合通信领域有着广阔的应用前景，同时，也广泛应用在导航、卫星、雷达、测绘等领域。
有关统计数据显示近年来恒温晶体振荡器的全球市场需求量正以每年38%的速率增长，预计到2013年全球将达到21千万只的需求量。从地域来看，亚太地区的需求增长量占据了主要份额，预计至2013年亚太地区的市场占有量将从目前的29%增长至46%以上。从行业需求来看，需求量最大的行业为通讯行业，需求量连年增长，预计到2013年将达市场需求总量的73%以上。在未来几年，随着国内通信产业的迅速发展，包括3G网络覆盖、4G平台建设、北斗系统及应用、光通信系统、物联网等产业成熟，对本产品的需求量将迅速上升。通信网最基本的模型是由接入网、交换网、传输网三个部分组成。恒温晶体振荡器主要应用在交换网和传输网的相关系统设备中，另外，在同步网在也用到高精度低抖动的恒温振荡器，在无线网中的基站控制器、移动交换系统中会用到恒温振荡器。
5 结论
目前石英晶体振荡器正朝着型化、片式化、集成化和环保的趋势发展，表面贴装式的产品将日益成为市场的主流产品，广泛应用于融合通信、导航、卫星、雷达、测绘等领域，需求量以每年38%快速增长，未来具有广阔的市场空间。
参考文献：
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本文摘自中国论文网，原文地址：http://www.xzbu.com/7/view-3975310.htm
