相噪测试基础
2025-01-14
相位噪声，简称相噪，是评价射频微波信号源的一个重要指标，体现射频信号相位的随机变化噪声，指标量值的表达方法：在载波频率的指定频率偏移处dBc/Hz。在相位噪声的测量和分析计算过程中，通常会伴随其它指标数值，包括积分相噪、剩余调相、剩余调频、抖动以及杂散等。
一、相位噪声
相噪 𝐿(𝑓)=1/2∙Sφ(f)
Sφ(f)为随机相位波动φ(t)的单边带功率谱密度，体现信号相位的随机变化。
指标量值的表达方法：在载波频率的指定频率偏移处dBc/Hz。
二、根据相噪计算的其它参数
剩余调相ResidualPM，剩余调频ResidualFM，随机抖动jitter
三、相噪来源
信号源的相噪，通常来源于参考源、PLL鉴相器和分倍频器抖动和VCO，还有宽带热噪声。
四、杂散
相噪频谱伴随的杂散，通常来源于混频器、倍频器、分频器、PLL和DDS，还有来自电源的噪声。
杂散体现在相噪谱曲线上的尖刺，每个频率处的杂散可以用来计算离散抖动。
五、相噪分析仪原理
1. 频谱仪模式
- 直接用频谱仪测量频谱，以频谱峰值处频率和功率做参考，获得offset频率处的相噪
2. PLL实现方式
3. 数字解调(含互相关)实现方式
六、读懂相噪分析仪的结果
相噪分析仪FSWP的结果示例如下图
Nominal Frequency：设定载波频率
Ref Level&Att：参考电平和衰减器
Measurement：offset频率范围
Measured Level：信号电平
Initial delta：初始电平偏差
Drift：电平漂移
Measured Freq：载波频率测量值
Initial delta：初始频率偏差
Drift：频率漂移
Trace：曲线编号
Start offset：起始offset
Stop offset：终止offset
Int PHN：offset频率范围内相噪积分
PM：剩余调相
FM：剩余调频
jitter：抖动
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