古時(shí)候人們將一天的時(shí)間拆分成十二個(gè)時(shí)辰，一時(shí)辰等于現(xiàn)代的兩小時(shí)，周而復(fù)始無(wú)限循環(huán)，計(jì)量時(shí)間流逝的設(shè)備有很多種，例如我們身邊的智能手機(jī)，手表，電腦等智能電子產(chǎn)品。它們的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)源于內(nèi)部電板上的時(shí)鐘晶振，用專業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)叫做頻率控制元器件，品質(zhì)穩(wěn)定，精準(zhǔn)度高的時(shí)鐘晶振可以使時(shí)間計(jì)量數(shù)值精確到秒，從上個(gè)世紀(jì)開(kāi)始，石英晶體的用處以很快的速度擴(kuò)展，進(jìn)入21世紀(jì)之后晶體和晶體振蕩器都成為各大領(lǐng)域不可缺少的一種常用電子元件。

精確的時(shí)間對(duì)于精確導(dǎo)航至關(guān)重要。從歷史上看，導(dǎo)航一直是人類尋求更好時(shí)鐘的主要?jiǎng)恿Α＜词乖诠糯部梢酝ㄟ^(guò)觀察恒星的位置來(lái)測(cè)量緯度。然而，為了確定經(jīng)度，問(wèn)題變成了時(shí)間問(wèn)題。由于地球在24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)，人們可以確定當(dāng)?shù)貢r(shí)間（由太陽(yáng)位置確定）與格林威治子午線時(shí)間（由時(shí)鐘確定）之間的時(shí)間差來(lái)確定經(jīng)度：經(jīng)度以度數(shù)=（360度/24小時(shí)）xt以小時(shí)計(jì)。在1714年，英國(guó)政府向第一個(gè)人提供了20,000英鎊的獎(jiǎng)勵(lì)，以生產(chǎn)一個(gè)時(shí)鐘，最終確定船舶的經(jīng)度為30海里六周航程（即每天三秒的時(shí)鐘精度）。英國(guó)人約翰哈里森在1735年因其天文臺(tái)發(fā)明而贏得了比賽。

今天的電子導(dǎo)航系統(tǒng)仍然需要更高的精度。由于電磁波每微秒行進(jìn)300米，例如，如果船舶的定時(shí)誤差為1毫秒，將導(dǎo)致300千米的導(dǎo)航誤差。在全球定位系統(tǒng)（GPS）中，衛(wèi)星中的原子鐘和接收器中的石英晶體振蕩器提供納秒級(jí)精度。由此產(chǎn)生的（全球）導(dǎo)航精度約為10米。

商用雙向無(wú)線電：

從歷史上看，隨著商用雙向無(wú)線電用戶數(shù)量的增加，信道間隔已經(jīng)縮小，必須分配更高頻譜以滿足需求。較窄的信道間隔和較高的工作頻率使發(fā)送器和接收器的頻率容差更嚴(yán)格。1940年，當(dāng)只使用幾千個(gè)商用廣播發(fā)射機(jī)時(shí)，500ppm容差就足夠了。如今，數(shù)百萬(wàn)臺(tái)蜂窩電話（工作在800MHz以上頻段）的振蕩器必須保持2.5ppm及更高的頻率容差。896-901MHz和935-940MHz移動(dòng)無(wú)線電頻段要求基站的頻率容差為0.1ppm，移動(dòng)臺(tái)的頻率容差為1.5ppm。

容納更多用戶的需求將繼續(xù)需要越來(lái)越高的頻率精度。例如，用于個(gè)人衛(wèi)星通信系統(tǒng)的NASA概念將使用類似步話機(jī)的手持終端，30GHz上行鏈路，20GHz下行鏈路和10kHz信道間隔。終端的晶振頻率精度要求是108中的幾個(gè)部分。

模擬信號(hào)的數(shù)字處理

數(shù)字網(wǎng)絡(luò)同步：

同步在數(shù)字電信系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用。它確保以最小的緩沖區(qū)溢出或下溢事件執(zhí)行信息傳輸，即具有可接受的“滑動(dòng)”級(jí)別。滑動(dòng)導(dǎo)致問(wèn)題，例如，傳真?zhèn)鬏斨械木€路丟失，語(yǔ)音傳輸中的點(diǎn)擊，安全語(yǔ)音傳輸中的加密密鑰丟失以及數(shù)據(jù)重傳。例如，在AT＆T的網(wǎng)絡(luò)中，定時(shí)沿著節(jié)點(diǎn)的層次分布。在包含時(shí)鐘的節(jié)點(diǎn)對(duì)之間建立定時(shí)源-接收器關(guān)系。時(shí)鐘有四種類型，分為四個(gè)“層級(jí)”。

PLL和PSK系統(tǒng)中的相位噪聲：

當(dāng)使用相移鍵控（PSK）數(shù)字調(diào)制時(shí)，石英振蕩器的相位噪聲可能導(dǎo)致相變的錯(cuò)誤檢測(cè)，即比特誤差。例如，在數(shù)字通信中，使用8相PSK時(shí)，最大相位容差為±22.5o，其中±7.5o是典型的允許載波噪聲貢獻(xiàn)。由于相位偏差的統(tǒng)計(jì)特性，例如，如果RMS相位偏差為1.5o，超過(guò)±7.5o相位偏差的概率為6X10-7，這可能導(dǎo)致誤差率很大，一些應(yīng)用。

即使在“低噪聲”振蕩器中，沖擊和振動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生大的相位偏差。此外，當(dāng)振蕩器的頻率乘以N時(shí)，相位偏差也乘以N.例如，10MHz處的10-3弧度的相位偏差在10GHz處變?yōu)?/span>1弧度。這種大的相位偏移對(duì)于系統(tǒng)的性能可能是災(zāi)難性的，例如依賴于鎖相環(huán)（PLL）或相移鍵控（PSK）的系統(tǒng)的性能。低噪聲，加速度不敏感的振蕩器在此類應(yīng)用中至關(guān)重要。

實(shí)用故障定位：

當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，例如，當(dāng)“運(yùn)動(dòng)員”射出絕緣體時(shí)，擾動(dòng)沿著線傳播。故障的位置可以根據(jù)到達(dá)最近變電站的時(shí)間差異來(lái)確定：

其中x=故障與變電站A的距離，L=A至B線路長(zhǎng)度，c=光速，ta和tb分別是A和B處擾動(dòng)的到達(dá)時(shí)間。故障定位器錯(cuò)誤=Xerror=1/2（c△Terror）;因此，如果△Terror是1微秒，那么xerror是150米£1/2的高壓塔間距，因此，公用事業(yè)公司可以直接派遣維修人員到最靠近故障的塔。

有人說(shuō)晶振可以發(fā)展起來(lái)和無(wú)線電密不可分，也有人說(shuō)無(wú)線電的應(yīng)用也是多得有石英晶振才得以順利，在我看來(lái)兩者之間是相輔相成的，無(wú)線電本身就是一種應(yīng)用廣泛的電磁波，衍生出來(lái)的無(wú)線電對(duì)講機(jī)，無(wú)線電臺(tái)，無(wú)線電通訊等設(shè)備，在一些重要項(xiàng)目中起很大的作用。而數(shù)字網(wǎng)絡(luò)同步模塊的產(chǎn)品就更多了，32.768K晶振本身就是一種時(shí)鐘晶體，用于時(shí)鐘，計(jì)時(shí)，定時(shí)，數(shù)字顯示，網(wǎng)絡(luò)基本時(shí)鐘，網(wǎng)絡(luò)同步最適合不過(guò)了。