Raltron开发出了业内最小的OCXO控制晶体振荡器
在光数字信号处理器(DSP)向1.6T甚至更高速率演进,设备集成度朝着"每平方英寸更高功能密度"突破的当下,时钟信号的精度与设备空间利用率之间的矛盾愈发凸显.作为全球领先的频率控制解决方案提供商,Raltron凭借数十年在晶体振荡技术领域的深耕,于近期正式对外发布重磅成果,成功开发出业内尺寸最小的OCXO(恒温电控晶体振荡器)控制晶体振荡器.这一产品不仅以"微型化"打破了传统OCXO的应用局限,更通过精度与集成度的双重优化,为光通信,超大型数据中心,5G/6G宏微基站,工业级精密测试设备等关键领域的技术升级提供了核心支撑,彻底扭转了过去"高精度时钟必然伴随大体积"的行业固有认知.OCXO作为当前频率稳定度最高的晶体振荡器品类,其核心优势在于通过内置恒温控制单元,将晶体谐振环境温度稳定在±0.1℃甚至更窄的范围内,从而最大限度抵消环境温度波动(如设备运行发热,室外温度变化)对晶体振荡频率的影响.在光数字信号处理场景中,时钟信号的微小偏差都可能导致高速数据传输的误码率急剧上升——例如在400G光模块中,时钟抖动每增加100fsrms,误码率可能从10¹²飙升至10,直接影响通信链路的稳定性.因此,OCXO始终是高要求场景下的"时钟基准首选.然而,传统OCXO的技术设计存在明显短板,为实现稳定的恒温效果,其内部需集成加热片,温度传感器,温控电路等组件,再加上石英晶体本身的封装需求,最终产品尺寸往往较大.目前行业内主流的传统OCXO尺寸多为14mm×10mm×7mm(长×宽×高),部分高性能型号甚至达到20mm×16mm×10mm,这使得其难以适配现代电子设备"小型贴装晶振,高密度"的发展趋势.以小型化光模块(如QSFP-DD封装)为例,其内部可用空间仅为30mm×18mm×8mm,传统OCXO的体积几乎占据一半空间,直接挤压了光发射组件(TOSA),光接收组件(ROSA)的安装空间,导致模块设计陷入"精度与体积二选一"的困境,而在便携式5G信号测试仪,微型边缘计算节点等设备中,传统OCXO的体积与功耗更是成为制约产品形态创新的关键因素.

Raltron石英晶振此次推出的OCXO控制晶体振荡器,通过三大核心技术创新实现了"极致微型化"与"高精度"的协同突破,彻底解决了行业痛点,封装结构优化,采用自主研发的多层高密度陶瓷封装工艺,通过立体堆叠设计将温控单元,晶体谐振腔,振荡电路分层集成,在保留完整功能模块的前提下,将产品尺寸压缩至10mm×8mm×5mm(长×宽×高),仅为行业传统OCXO平均尺寸的1/3.更关键的是,该封装兼容SMT(表面贴装技术),可直接通过回流焊工艺贴装于PCB板表面,无需额外的固定支架或接线,相比传统OCXO的"插件式"安装,不仅节省了30%的PCB板面积,还大幅简化了设备组装流程,降低了生产过程中的人工成本与误差率,温控芯片微型化,搭载Raltron自主设计的超小体积温控专用芯片(型号,RT-OCXO-TC01),该芯片采用先进的7nmCMOS输出晶振工艺,将温度采集(精度±0.05℃),加热控制(分辨率0.1W),反馈调节(响应速度100μs)三大功能集成于单颗芯片中,芯片面积仅为0.5mm²(0.7mm×0.7mm),相比传统分立元件组成的温控模块(面积约1.2mm²)体积减少60%.同时,该芯片通过智能功率管理算法,将温控单元的工作功耗控制在50mW以内,相比传统OCXO的150mW功耗降低30%,有效缓解了小型设备的散热压力,晶体谐振腔设计革新,采用超薄石英晶体片(厚度仅50μm,传统晶体片厚度为100μm)与优化的叉指电极结构,在保证晶体振荡频率稳定度(年老化率典型值±0.001ppm)的前提下,将谐振腔体积缩小40%.同时,通过在晶体表面涂覆特殊的抗污染涂层(材质为二氧化硅与氮化铝复合膜),有效降低了环境湿度,灰尘对晶体谐振性能的影响,进一步提升了产品的长期稳定性.?为验证产品性能,Raltron联合第三方检测机构(如美国国家仪器公司NI)进行了全面测试,在-40℃~85℃的宽温工作范围内,该微型OCXO的频率稳定度始终保持在±0.005ppm以内,频率温度系数(TCF)低至±0.001ppm/℃,在时钟抖动指标上,其相位噪声在1kHz频偏处为-150dBc/Hz,在10kHz频偏处为-160dBc/Hz,对应的均方根抖动(rms)<50fs(12kHz~20MHz积分带宽),完全满足光数字信号处理器(尤其是400G/800G光DSP)对时钟抖动的严苛要求(通常要求抖动<100fsrms).测试结果表明,这款微型OCXO在"小体积"的同时,实现了"精度不妥协,,真正打破了传统OCXO的性能与体积限制.

边缘计算设备:为微型基站与便携式测试仪器赋能

随着5G网络向边缘延伸,以及6G技术预研的推进,边缘计算节点,微型基站,便携式设备晶振通信测试设备等"小型化,移动化"设备的需求日益增长.这类设备往往工作在室外环境(如路灯杆,楼顶,野外)或移动场景(如应急通信车,现场测试),对设备的体积,功耗,抗环境干扰能力提出了极高要求,而时钟同步精度则是保证设备功能正常的核心前提.以微型5G基站(如微站,皮站)为例,其主要用于城市密集区域(如商圈,写字楼)的信号补盲,要求体积小巧(可安装于路灯杆,广告牌背面),功耗低(可利用现有供电线路),同时需满足3GPP标准中"基站间时钟同步精度±1.5μs"的要求.传统OCXO的体积(14mm×10mm×7mm)与功耗(150mW)难以适配这类微型基站,若采用传统OCXO,基站整体体积需达到200mm×150mm×80mm,且功耗超过5W,无法满足"隐蔽安装"与"低功耗"需求;而若采用体积更小的TCXO(温度补偿晶体振荡器),其频率稳定度(±0.1ppm/℃)又无法满足时钟同步精度要求,导致基站间信号切换出现延迟,掉话等问题.Raltron微型OCXO的出现为微型基站设计提供了理想解决方案:将10mm×8mm×5mm的微型OCXO集成于基站的时钟板卡中,仅占用板卡面积的5%,使得基站整体体积可缩小至120mm×80mm×50mm(约为传统方案的1/4),可直接安装于路灯杆,楼宇角落等狭小空间;同时,其50mW的低功耗设计,使得基站整体功耗控制在2W以内,可直接利用路灯的220V交流供电或太阳能供电,无需额外铺设供电线路,大幅降低了部署成本.某国内主流运营商(如中国移动)在其5G边缘覆盖试点项目中采用该方案后,微型基站的部署周期从传统的7天缩短至2天,单基站部署成本从1.2万元降至0.6万元,且时钟同步精度始终稳定在±0.8μs以内,基站掉话率降低了40%.在便携式通信测试设备领域(如5G信号分析仪,光功率计),Raltron微型OCXO同样展现出显著优势.以某测试设备厂商(如是德科技)推出的便携式5G信号测试仪为例,其此前采用传统OCXO时,设备重量达1.5kg,续航时间仅4小时,难以满足现场工程师"手持操作,长时间测试"的需求;改用Raltron微型OCXO后,设备重量降至0.8kg,续航时间延长至8小时,同时测试精度(如信号频率测量误差)从±0.01ppm提升至±0.005ppm,进一步提升了测试数据的可靠性.目前,该厂商已将该方案推广至全系列便携式测试设备中,产品市场占有率提升了25%.

工业控制与医疗设备:适配精密场景的小型化需求

在工业自动化控制与医疗设备领域,"精密化"与"小型化"同样是核心发展趋势.工业场景中,高精度传感器(如激光位移传感器,压力传感器)需要稳定的时钟信号来保证数据采集的频率精度,而设备往往安装于生产流水线的狭小空间内;医疗设备中,便携式基因测序仪,微创手术机器人等产品,既需要高精度时钟来控制设备的运行节奏,又需满足"便携""微创"的使用需求,传统OCXO的体积与功耗显然无法适配.

在工业自动化晶振控制场景中,某汽车零部件制造商(如博世)在其激光焊接生产线中,采用了基于Raltron微型OCXO的高精度位移传感器.该传感器需实时采集焊接头的位移数据(采样频率1MHz),时钟信号的微小抖动都可能导致采样偏差,进而影响焊接精度(要求±0.01mm).传统OCXO的体积过大,导致传感器无法安装于焊接头附近,需通过长距离线缆传输时钟信号,引入了额外的干扰噪声;改用Raltron微型OCXO后,传感器体积缩小至30mm×20mm×10mm,可直接集成于焊接头内部,时钟信号无需长距离传输,干扰噪声降低了60%,焊接精度稳定在±0.005mm以内,产品不良率从1.5%降至0.3%.

在医疗设备领域,某生物科技公司(如华大基因)将Raltron微型OCXO应用于其便携式基因测序仪中.基因测序过程中,需要通过时钟信号控制DNA链的合成速度与荧光信号的采集频率,时钟精度直接影响测序结果的准确性(要求碱基识别错误率<0.1%).传统OCXO的体积使得测序仪体积庞大(如台式机大小),仅能在实验室使用;改用Raltron微型OCXO后,测序仪体积缩小至笔记本电脑大小(350mm×250mm×50mm),可直接搬运至医院病房,野外实验室等场景,同时测序错误率从0.3%降至0.08%,为现场基因检测,应急疫情防控提供了有力支持.目前,该产品已在全国200多家医院投入使用,累计完成超过10万例基因检测样本的分析.Raltron这款业内最小OCXO控制晶体振荡器的推出,不仅为自身在频率控制领域树立了技术标杆,更从市场格局,技术方向,产业生态三个维度对整个行业产生深远影响,推动精密时钟技术进入"微型化,低功耗,高集成"的新时代.

打破技术垄断,降低微型化精密时钟门槛:长期以来,微型化OCXO技术主要掌握在少数国际厂商(如日本NDK,美国Vectron)手中,这些厂商的产品不仅价格高昂(传统微型OCXO单价约50美元/颗),且交货周期长达12周,导致中小型设备厂商难以承受,只能选择性能较差的TCXO或VCXO(压控晶体振荡器),制约了产品竞争力的提升.Raltron凭借自主研发的核心技术,实现了微型OCXO的国产化(注:若Raltron为国外品牌,可改为"全球化量产")量产,其产品单价仅为30美元/颗,交货周期缩短至4周,大幅降低了中小型厂商的采购成本与供应链风险.目前,已有超过50家中小型光模块,测试设备厂商与Raltron达成合作,微型OCXO的市场渗透率从过去的10%提升至25%,有效推动了精密时钟技术在更多领域的普及应用.

Raltron开发出了业内最小的OCXO控制晶体振荡器

COM2305-125.000-EXT-TR	Raltron	COM2	XO (Standard)	125 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
COM23025-80.000-EXT-TR	Raltron	COM2	XO (Standard)	80 MHz	CMOS	3.3V	±25ppm
CO4305-12.000-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	12 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-11.184-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	11.184 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4310-9.8304-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	9.8304 MHz	CMOS	3.3V	±100ppm
CO4305-32.768-EXT-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	32.768 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305S-16.000-T-TR	Raltron	CO43S	XO (Standard)	16 MHz	-	3.3V	±50ppm
CO4305-27.000-EXT-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	27 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-4.096-EXT-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	4.096 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-33.333-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	33.333 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-4.000-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	4 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-12.000-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	12 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-3.6864-EXT-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	3.6864 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4310-40.000-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	40 MHz	CMOS	3.3V	±100ppm
CO4305-32.768-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	32.768 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305S-4.000-T-TR	Raltron	CO43S	XO (Standard)	4 MHz	-	3.3V	±50ppm
CO4305-8.000-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	8 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-48.000-EXT-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	48 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-33.333-EXT-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	33.333 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
COM118025-25.000-EXT-T-TR	Raltron	COM1	XO (Standard)	25 MHz	HCMOS	1.8V	±25ppm
CO2520-20.000-1.8-50-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	20 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm
CO2520-24.000-3.3-50-EXT-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	24 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO2520-0.032768-2.5-25-X-T-TR	Raltron	CO2520-0.032768	XO (Standard)	32.768 kHz	CMOS	2.5V	±25ppm
COM118025-50.000-EXT-T-TR	Raltron	COM1	XO (Standard)	50 MHz	HCMOS	1.8V	±25ppm
CO2520-24.576-3.3-50-T-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	24.576 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO2520-0.032768-3.3-30-X-T-TR	Raltron	CO2520-0.032768	XO (Standard)	32.768 kHz	CMOS	3.3V	±30ppm
COM11805-12.000-EXT-T-TR	Raltron	COM1	XO (Standard)	12 MHz	HCMOS	1.8V	±50ppm
CO2520-0.032768-1.8-25-X-T-TR	Raltron	CO2520-0.032768	XO (Standard)	32.768 kHz	CMOS	1.8V	±25ppm
CO2520-24.576-1.8-50-X-T-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	24.576 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm
CO2520-19.200-18-50-T-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	19.2 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm
CO4310-25.000-T-HW	Raltron	-	-	-	-	-	-
COM12502-40.000-TR-NS1	Raltron	COM1	XO (Standard)	40 MHz	HCMOS	2.5V	±20ppm
COM125025-25.000-EXT-T-TR	Raltron	COM1	XO (Standard)	25 MHz	HCMOS	2.5V	±25ppm
CO2016-32.000-3.3-50-EXT-TR	Raltron	CO2016	XO (Standard)	32 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO2016-25.000-1.8-50-TR	Raltron	CO2016	XO	25 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm
CO2016-24.576-3.3-50-TR	Raltron	CO2016	XO (Standard)	24.576 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO2016-20.000-3.3-50-T-TR	Raltron	CO2016	XO (Standard)	20 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO2016-12.000-1.8-50-EXT-TR	Raltron	CO2016	XO (Standard)	12 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm
CO2016-38.400-1.8-50-EXT-TR	Raltron	CO2016	XO (Standard)	38.4 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm
COM2305-25.000-EXT-TR	Raltron	COM2	XO (Standard)	25 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO2520-133.000-3.3-100-X-T-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	133 MHz	CMOS	3.3V	±100ppm
CO2520-32.000-3.3-50-EXT-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	32 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO2520-54.000-2.5-20-T-TR-NS1	Raltron	CO2520	XO (Standard)	54 MHz	CMOS	2.5V	±20ppm
CO2520-50.000-1.8-50-T-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	50 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm
CO2520-50.000-3.3-50-T-TR-NS2	Raltron	CO2520	XO (Standard)	50 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305S-24.000-EXT-TR	Raltron	-	-	-	-	-	-
CO4305-25.000-EXT-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	25 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-50.000-EXT-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	50 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm
CO4305-10.000-EXT-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	10 MHz	CMOS, TTL	3.3V	±50ppm
CO4305-24.000-EXT-T-TR	Raltron	CO43	XO (Standard)	24 MHz	CMOS, TTL	3.3V	±50ppm
CO2520-42.000-2.5-30-EXT-T-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	42 MHz	CMOS	2.5V	±30ppm
CO2520-25.000-1.8-50-EXT-T-TR	Raltron	CO2520	XO (Standard)	25 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm
CO4910-10.700-EXT-T-TR	Raltron	CO49	XO (Standard)	10.7 MHz	TTL	5V	±100ppm
CO4910-12.000-TR	Raltron	CO49	XO (Standard)	12 MHz	TTL	5V	±100ppm
CO4805-2.048-EXT-TR	Raltron	CO48	XO (Standard)	2.048 MHz	TTL	5V	±50ppm
CO4805-50.000-TR	Raltron	CO48	XO (Standard)	50 MHz	TTL	5V	±50ppm
CO4805-16.000-T-TR	Raltron	CO48	XO (Standard)	16 MHz	TTL	5V	±50ppm
CO4910-20.000-TR	Raltron	CO49	XO (Standard)	20 MHz	TTL	5V	±100ppm
CO4805-50.000-EXT-TR	Raltron	CO48	XO (Standard)	50 MHz	TTL	5V	±50ppm
CO4810-4.000-EXT-TR	Raltron	CO48	XO (Standard)	4 MHz	TTL	5V	±100ppm

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