Frequenzquellen

Frequenzquellen sind Geräte oder Systeme, die eine elektrische Signalfrequenz erzeugen oder eine vorhandene Frequenz stabilisieren. Sie dienen als Referenz oder als Signalquelle in Mess-, Kommunikations- und Steuerungstechnik. Charakteristisch ist die Planmäßigkeit der Frequenz über Zeit.

Zu den wichtigsten Typen gehören quartzbasierte Frequenzquellen, die durch Schwingungen eines Quarzes in der Schaltung eine extrem stabile Frequenz liefern. Typen sind XO (quarzbasierter Oszillator), TCXO (Temperaturkompensierter Quarz-Oszillator) und OCXO (Ofen-kontrollierter Quarz-Oszillator). Erweiterte Systeme nutzen auch atomare Standards wie Rubidium-, Cäsium- oder Wasserstoff-Maser-Uhren als hochstabile Referenzen, insbesondere in Wissenschaft, Navigation und Telekommunikation.

Neben etablierten Referenzquellen gibt es frequenzsynthesegesteuerte Quellen: Phasenregelkreise (PLL) oder Direct Digital Synthesis (DDS), die aus einer Referenzfrequenz eine große Bandbreite an Frequenzen erzeugen. Diese Systeme kombinieren Stabilität mit Verstellbarkeit.

Kernkennzahlen sind Frequenzstabilität und Phasenrauschen, die die Reinheit und Vorhersagbarkeit der Signale bestimmen. Weitere Eigenschaften umfassen Ausgangsleistung, Temperaturabhängigkeit, Alterung, Startzeit und Stromverbrauch.

Anwendungen finden sich in Funktechnik, Netzwerktechnik, Mess- und Kalibriertechnik, Satellitennavigation und Zeitdatenverarbeitung. Die Auswahl einer Frequenzquelle erfolgt nach Anforderungen an Stabilität, Tuningbereich, Größe und Kosten.