AN-003: G-Sensitivity and Vibration

Application Note AN-003 · By KCCS Engineering Team · Updated 2026 · 7 min read

What Is G-Sensitivity?

Die G-Empfindlichkeit (auch Beschleunigungsempfindlichkeit oder γ) beschreibt, wie stark sich die Frequenz eines Oszillators unter mechanischer Beschleunigung verschiebt. Gemessen wird in Parts per Billion pro g (ppb/g), wobei 1 g der Erdanziehung entspricht. Ein Standard-OCXO kann γ = 1 ppb/g haben. Eine vibrationsfeste Version kann 0,05 ppb/g betragen — 20× besser.

Wenn ein Oszillator auf einer bewegten Plattform montiert ist — Fahrzeug, Flugzeug, Drohne, Marineschiff — moduliert die Schwingung die effektive Länge des Quarzes und damit dessen Resonanzfrequenz. Dies erzeugt Seitenbänder im Ausgangsspektrum. In Radar- und EW-Systemen können diese Seitenbänder kleine Ziele überdecken. In der Trägheitsnavigation injectieren sie direkt Positionsfehler.

How to Read the Spec

Die G-Empfindlichkeit wird als Worst-Case-Wert spezifiziert, typischerweise entlang dreier Achsen gemessen. Die Zahl ist die maximale Verschiebung über alle Achsen und Frequenzen:

Random Vibration vs Sinusoidal

Eine Sinusschwingung bei einer einzelnen Frequenz erzeugt ein sauberes Seitenband. Zufallsschwingung (wie Straßengeräusch oder Triebwerksschwingung) verteilt die Energie über ein Band. Zufallsschwingung wird typischerweise als Leistungsdichtespektrum (PSD) spezifiziert, z. B. 0,1 g²/Hz von 20 Hz bis 2 kHz. Die resultierende Frequenzmodulation hängt sowohl von der G-Empfindlichkeit als auch vom Schwingungsspektrum ab.

Wenn Ihre Plattform ein bekanntes Schwingungsprofil hat, fragen Sie den Oszillatorhersteller nach einem vorhergesagten Phasenrauschbeitrag, nicht nur nach der G-Empfindlichkeit.

When You Need Vibration-Rated Parts

Sie brauchen die KOR-Serie nicht für ein rackmontiertes Laborgerät. Sie brauchen sie für:

- UAV and drone-mounted timing

- Vehicle-mounted radar and EW

- Shipboard sonar and navigation

- Airborne communications and electronic warfare

- Any product that will see >0.1 g RMS of random vibration during operation

PCB Mounting Matters

Selbst ein 0,05 ppb/g-Oszillator kann auf einer schlecht designten PCB schlecht abschneiden. Die Montage auf einem steifen Brettbereich entfernt von Motoren und Lüftern, möglichst mit steifen Halterungen und ohne auskragende SMD-Gehäuse in stark vibrierender Umgebung macht einen messbaren Unterschied. Fordern Sie das empfohlene PCB-Footprint im Datenblatt an.