附加相位噪聲測試技術(shù)及注意事項(xiàng)

　　4. 2測量步驟

　　(1)測量準(zhǔn)備

　　按圖連接儀器，加電預(yù)熱，預(yù)熱時間按儀器說明書要求。注意功分器至相位檢波器的兩個信號通路的延遲差應(yīng)該最小，并選用調(diào)幅噪聲小的頻率源。

　　(2)系統(tǒng)定標(biāo)

　　系統(tǒng)定標(biāo)就是測量相位檢波系數(shù)Kφ，確定輸入信號的相位起伏和相位檢波器輸出電壓起伏之間的關(guān)系。系統(tǒng)定標(biāo)有兩種常用方法，正負(fù)直流峰值法和差拍法。

　　正負(fù)直流峰值法。調(diào)節(jié)移相器，觀察正交指示器，使相位檢波器輸出的直流電壓達(dá)到正峰值，用Umax表示，再調(diào)節(jié)移相器，使電壓達(dá)到負(fù)峰值，用Umin表示，則

　　Kφ=(Umax-Umin)/2

　　差拍法。用功率計(jì)測量參考輸入端功率;設(shè)置頻率綜合器的輸出頻率為f0 + fb(fb可設(shè)置為小于100kHz的任意低頻頻率，典型應(yīng)用為1kHz)，輸出功率與參考輸入端功率相等。替代原參考信號接入?yún)⒖驾斎攵耍惶娲男盘柾纺┒思?0Ω終端負(fù)載，測量系統(tǒng)測量檢相器輸出的差拍信號fb的電壓峰值，則相位檢波常數(shù)K的數(shù)值等于fb的電壓峰值。

　　(3)正交與測量

　　調(diào)節(jié)移相器使直流電壓表讀數(shù)為零，即系統(tǒng)正交，用頻譜分析儀測得偏離載頻f處邊帶電平值Pm.

　　(4)測量數(shù)據(jù)的校正

　　邊帶電平的測量值Pm需加以下三項(xiàng)校正因子：

　　4. 3測試結(jié)果示例

　　圖2為我們對固態(tài)功率放大器的實(shí)際測試結(jié)果。圖中最下面的一條曲線為PN9000相位噪聲測試系統(tǒng)的本底噪聲，上面的三條曲線為重復(fù)進(jìn)行三次測量的結(jié)果。

　　圖2附加相位噪聲實(shí)測結(jié)果示例

　　4. 4注意事項(xiàng)

　　(1)在保持正交的前提下，盡量使相位檢波器兩路輸入信號經(jīng)歷的電長度相等，這時源的噪聲在相位檢波器中互相抵消，測得的相位噪聲即為被測頻率控制器件的相位噪聲。

　　(2)目前只有帶附加相位噪聲選件的PN9000相位噪聲測試系統(tǒng)和HP3048A相位噪聲測試系統(tǒng)才具有附加相位噪聲測試功能。

　　(3)測試頻率控制器件的附加相位噪聲之前，一般要先測量系統(tǒng)的本底噪聲，確保測試系統(tǒng)工作正常。

　　(4)頻率控制器件的相位噪聲一般都要比信號源的相位噪聲好，我們測試的固態(tài)功放的相位噪聲就比信號源的相位噪聲好很多。

　　表1附加相位噪聲實(shí)測數(shù)據(jù)

　　5放大器對信號惡化程度的說明

　　對放大器的附加相位噪聲測試，筆者曾經(jīng)嘗試先測量信號源的相位噪聲，再測量接入放大器之后信號源的相位噪聲，以放大器對信號源的相位噪聲的惡化程度來表征放大器的性能，但是結(jié)果幾乎看不出來放大器對信號源的惡化。

　　經(jīng)過分析測試結(jié)果是真實(shí)的，這種測試方法測試的是放大器和信號源的相位噪聲之和，放大器對信號源相位噪聲的影響可由下式給出：

　　e(dB)= 10lg[1 + 10-d/10]

　　d為放大器和信號源相位噪聲的差值。放大器對信號源相位噪聲的惡化見表2.

　　表2相位噪聲惡化值

　　當(dāng)放大器的附加相位噪聲指標(biāo)遠(yuǎn)好于信號源的相位噪聲指標(biāo)時，這種方法不適宜用于測量放大器的附加相位噪聲。

　　6結(jié)束語

　　頻率控制器件的附加相位噪聲指標(biāo)越來越受到重視，正確的測試該項(xiàng)指標(biāo)是評價(jià)頻率控制器件性能的一個重要因素。本文詳細(xì)介紹了頻率控制器件附加相位噪聲的測試過程，給出了實(shí)際的測試結(jié)果，指出了附加相位噪聲測試過程中的一些注意事項(xiàng)，希望對附加相位噪聲測試人員有一定的借鑒意義。