相噪測試基礎
2025-01-14
相位噪聲，簡稱相噪，是評價射頻微波信號源的一個重要指標，體現射頻信號相位的隨機變化噪聲，指標量值的表達方法：在載波頻率的指定頻率偏移處dBc/Hz。在相位噪聲的測量和分析計算過程中，通常會伴隨其它指標數值，包括積分相噪、剩余調相、剩余調頻、抖動以及雜散等。
一、相位噪聲
相噪 ??(??)=1/2?Sφ(f)
Sφ(f)為隨機相位波動φ(t)的單邊帶功率譜密度，體現信號相位的隨機變化。
指標量值的表達方法：在載波頻率的指定頻率偏移處dBc/Hz。
二、根據相噪計算的其它參數
剩余調相ResidualPM，剩余調頻ResidualFM，隨機抖動jitter
三、相噪來源
信號源的相噪，通常來源于參考源、PLL鑒相器和分倍頻器抖動和VCO，還有寬帶熱噪聲。
四、雜散
相噪頻譜伴隨的雜散，通常來源于混頻器、倍頻器、分頻器、PLL和DDS，還有來自電源的噪聲。
雜散體現在相噪譜曲線上的尖刺，每個頻率處的雜散可以用來計算離散抖動。
五、相噪分析儀原理
1. 頻譜儀模式
- 直接用頻譜儀測量頻譜，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實現方式
3. 數字解調(含互相關)實現方式
六、讀懂相噪分析儀的結果
相噪分析儀FSWP的結果示例如下圖
Nominal Frequency：設定載波頻率
Ref Level&Att：參考電平和衰減器
Measurement：offset頻率范圍
Measured Level：信號電平
Initial delta：初始電平偏差
Drift：電平漂移
Measured Freq：載波頻率測量值
Initial delta：初始頻率偏差
Drift：頻率漂移
Trace：曲線編號
Start offset：起始offset
Stop offset：終止offset
Int PHN：offset頻率范圍內相噪積分
PM：剩余調相
FM：剩余調頻
jitter：抖動
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