相位噪聲需要一個以上的儀器,除非你使用相位噪聲分析器。
在?第一部分中 ,我們討論了如何在指定的偏移頻率下,用相對于載波(DBC/赫茲)的每赫茲分貝來指定相位噪聲。 f 補(bǔ)償 .實際上,相位噪聲是黃色1-HZ寬矩形的功率。 圖1 相對于載波功率。
圖1相位噪聲在載波頻率的指定偏移處以DBC/赫茲表示。
我能用光譜分析儀測量相位噪聲嗎?
是的。頻譜分析儀是許多工程實驗室中的一種有用的通用儀器。然而,在使用頻譜分析儀測量相位噪聲時,你應(yīng)該牢記一些問題。例如,你的頻譜分析儀可能沒有1赫茲的分辨率帶寬濾波器,即使有,濾波器的響應(yīng)也不會是矩形的--更可能是高斯,如藍(lán)色曲線所示。 圖2 .
圖2頻譜分析器的rbw濾波器可能有高斯響應(yīng),其帶寬可能大于1赫茲。
你可以通過一個標(biāo)準(zhǔn)化的過程來解釋無線電功率大于1赫茲--也就是說,調(diào)整100赫茲頻帶中的功率測量,例如,以反映1赫茲頻帶中的功率。因為我們處理的是分貝的功率水平,所以我們簡單地將赫茲的限制功率的基準(zhǔn)10對數(shù)減去10倍 f 補(bǔ)償 .例如,如果你的光譜分析儀告訴你的值是-60DBC f 補(bǔ)償 和 皇家空軍 是100赫茲,然后你的標(biāo)準(zhǔn)相位噪音如下:
PN=-60-10log_10 (100)=-80 dBc/Hz
您還需要糾正的區(qū)別,在圖2中,rbw濾波器的高斯形狀和以紅色概述的理想的矩形特征,您可能沒有足夠的信息,關(guān)于rbw濾波器的精確輸出特性,做得準(zhǔn)確。幸運的是,許多光譜分析器供應(yīng)商為他們的儀器提供相位噪聲測量應(yīng)用程序,使標(biāo)準(zhǔn)化和修正過程自動化。
對于使用光譜分析儀進(jìn)行相位噪聲測量,我還應(yīng)該知道些什么?
你可能會遇到一些情況,在這些情況下,光譜分析器提供的結(jié)果不如最優(yōu)。例如,雖然相位噪聲往往比幅值噪聲更成問題,但你可能會有明顯的幅值噪聲,必須與相位噪聲區(qū)分開來。光譜分析法不會這樣做,你需要一個相位檢測器。這介紹了三種相位檢測技術(shù),包括引用源/鎖相環(huán)方法以及模擬和數(shù)字頻率鑒別器方法。
此外,請注意,當(dāng)你使用頻譜分析器來測量相位噪聲時,你不僅僅是在測量被測試設(shè)備(DUT)的相位噪聲--你還在測量頻譜分析器中的本地振蕩器的相位噪聲。如果你的頻譜分析儀的相位噪聲比你的DUT低得多,這不會是一個問題。但是如果你的DUT是高端頻譜分析儀的振蕩器,你可能會有一個問題。
圖3DSP引擎可以去除兩個聯(lián)絡(luò)點的不相關(guān)相位噪聲。
但有辦法的,對吧?
對。 圖3 顯示一個連接到分裂器的DUT輸出,它向兩個光譜分析通道提供兩個幾乎相同的高度相關(guān)的輸入(紅色波形),每個通道都有一個獨立的LO,它提供自己的相位噪聲(藍(lán)色和橙色波形)。每個通道的輸出用一個黑色波形來說明,上面覆蓋著點紅色的輸入信號,這表明了聯(lián)絡(luò)點增加的相位噪聲。我們利用獨立聯(lián)絡(luò)處的輸出是不相關(guān)的這一事實,因此我們可以利用數(shù)字信號處理器(DSP)來執(zhí)行相互相關(guān)的功能,以盡量減少它們的貢獻(xiàn),從而準(zhǔn)確地表示DUT的輸出。
所以我需要兩個光譜分析儀?
以及能夠進(jìn)行交叉相關(guān)的DSP引擎。另一種選擇是選擇能夠執(zhí)行交叉相關(guān)和相位檢測等操作的專用儀器。例子包括?鍵盤E5052B 信號源分析儀和?羅爾德和施瓦茨Fswp 相位噪聲分析儀和電壓控制振蕩器(VCO)測試儀.
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