相噪測(cè)試基礎(chǔ)

相位噪聲，簡(jiǎn)稱相噪，是評(píng)價(jià)射頻微波信號(hào)源的一個(gè)重要指標(biāo)，體現(xiàn)射頻信號(hào)相位的隨機(jī)變化噪聲，指標(biāo)量值的表達(dá)方法：在載波頻率的頻率偏移處dBc/Hz。在相位噪聲的測(cè)量和分析計(jì)算過(guò)程中，通常會(huì)伴隨其它指標(biāo)數(shù)值，包括積分相噪、剩余調(diào)相、剩余調(diào)頻、抖動(dòng)以及雜散等。

一、相位噪聲

相噪 ??(??)=1/2?Sφ(f)

Sφ(f)為隨機(jī)相位波動(dòng)φ(t)的單邊帶功率譜密度，體現(xiàn)信號(hào)相位的隨機(jī)變化。

指標(biāo)量值的表達(dá)方法：在載波頻率的頻率偏移處dBc/Hz。

二、根據(jù)相噪計(jì)算的其它參數(shù)

剩余調(diào)相ResidualPM，剩余調(diào)頻ResidualFM，隨機(jī)抖動(dòng)jitter

三、相噪來(lái)源

信號(hào)源的相噪，通常來(lái)源于參考源、PLL鑒相器和分倍頻器抖動(dòng)和VCO，還有寬帶熱噪聲。

四、雜散

相噪頻譜伴隨的雜散，通常來(lái)源于混頻器、倍頻器、分頻器、PLL和DDS，還有來(lái)自電源的噪聲。

雜散體現(xiàn)在相噪譜曲線上的尖刺，每個(gè)頻率處的雜散可以用來(lái)計(jì)算離散抖動(dòng)。

五、相噪分析儀原理

1. 頻譜儀模式

    - 直接用頻譜儀測(cè)量頻譜，以頻譜峰值處頻率和功率做參考，獲得offset頻率處的相噪

2. PLL實(shí)現(xiàn)方式

3. 數(shù)字解調(diào)(含互相關(guān))實(shí)現(xiàn)方式

六、讀懂相噪分析儀的結(jié)果

相噪分析儀FSWP的結(jié)果示例如下圖

Nominal Frequency：設(shè)定載波頻率

Ref Level&Att：參考電平和衰減器

Measurement：offset頻率范圍

Measured Level：信號(hào)電平

Initial delta：初始電平偏差

Drift：電平漂移

Measured Freq：載波頻率測(cè)量值

Initial delta：初始頻率偏差

Drift：頻率漂移

Trace：曲線編號(hào)

Start offset：起始o(jì)ffset

Stop offset：終止offset

Int PHN：offset頻率范圍內(nèi)相噪積分

PM：剩余調(diào)相

FM：剩余調(diào)頻

jitter：抖動(dòng)

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