對于終端通信，如果接收機本振相位噪聲較弱，信道附近有強單音干擾，下變頻時由于交叉調(diào)制，信道噪聲增大。結(jié)果信噪比很差，極端情況下根本談不上！

對于衛(wèi)星通信，發(fā)射機本振的相位噪聲差直接降低了數(shù)字調(diào)制信號的質(zhì)量，模糊了星座，降低了EVM。高效的數(shù)據(jù)傳輸！晶體濾波器 介質(zhì)波導(dǎo)濾波器 大功率介質(zhì)濾波器 

對于雷達(dá)，如果整機本振相位噪聲較差，部分目標(biāo)的微弱回波信號會被鎖定在強回波信號的邊帶內(nèi)，無法正常檢測到！

可見，相位噪聲性能是保證系統(tǒng)性能的重要前提！

因此，在器件開發(fā)階段通過適當(dāng)?shù)臏y量來測試相位噪聲性能非常重要。如何檢查信號的相位噪聲性能？

工業(yè)上常用的相位噪聲測試方法包括基于頻譜分析儀的方法和基于鑒相器的方法。使用頻譜分析儀測試相位噪聲可分為直接校準(zhǔn)和使用特殊相位噪聲選項的自動測試。直接校準(zhǔn)方式，手動測試比較經(jīng)濟(jì)，但是操作比較麻煩，可以使用相位噪聲選項自動完成測試工作或者自己提供相位噪聲曲線，但一定要買！基于鑒相器法的設(shè)備是比較專業(yè)的相位噪聲測試設(shè)備，測試功能更強大，當(dāng)然也更貴。

在研發(fā)階段，如果只想看到特定頻偏處的相位噪聲，不需要直接獲取相位噪聲曲線，可以考慮使用頻譜分析儀自行校正信號相位噪聲。下面還描述了手動校準(zhǔn)方法。

本文首先介紹了相位噪聲的定義，然后介紹了影響頻譜儀相位噪聲測試能力的因素，最后給出了無源相位噪聲測試的關(guān)鍵步驟和注意事項。

相位噪聲是如何定義的？

相位噪聲的定義是眾所周知的。從如圖1可以看出，特定頻偏處的噪聲功率譜密度與載波fc處的載波功率之比通常為相位噪聲的dBc/Hz。 SSB PN）“c”表示可以理解為載波，表示相對于載波的級別。同樣，單位dBc 常用于描述諧波失真的程度。

對于理想的CW信號，頻譜是單條譜線，但實際上存在相位噪聲，所以頻譜有一個類似如圖1的邊帶。當(dāng)您遠(yuǎn)離載波時，邊帶尺寸會減小，從而產(chǎn)生相位噪聲。也更好。

在存在相位噪聲的情況下，信號相位隨機波動。信號有邊帶的原因如如圖1 是相位噪聲相位將信號調(diào)制成寬帶噪聲！當(dāng)然，信號的幅度也是有波動的，這與寬帶噪聲對信號的幅度調(diào)制是一樣的，這種噪聲的一部分稱為幅度調(diào)制噪聲。相位噪聲和AM 噪聲的共存導(dǎo)致信號具有特定邊帶。

實際上，按照上述定義得到的相位噪聲測試結(jié)果有相位噪聲和調(diào)幅噪聲，一般來說調(diào)幅噪聲遠(yuǎn)小于相位噪聲，可以忽略不計，因此將實驗結(jié)果視為相位噪聲?；陬l譜分析儀的相位噪聲測試就是這種情況，無論是直接校準(zhǔn)還是自動測試。要分離相位噪聲和AM噪聲，只能使用相位檢測測試方法。

從調(diào)幅噪聲中分離相位噪聲的能力只是相位檢測器測試方法的一個特點。鑒相器法的主要目的是提高相位噪聲測試靈敏度，提高相位噪聲測試能力！

圖1. SSB 相位噪聲的定義

決定頻譜儀相噪測試能力的因素有哪些？

有這樣的混亂。頻譜分析儀如何具有相位噪聲指示器？相位噪聲指示器不是信號源的指示嗎？后來才知道，頻譜儀的相位噪聲其實就是內(nèi)部LO信號的相位噪聲，決定了頻譜儀近端相位噪聲的測試能力。頻譜儀本身的相位噪聲越低，其測試相位噪聲的能力就越強！恒溫晶振

頻譜分析儀的相位噪聲如何影響其測試相位噪聲的能力？

以圖2 為例，假設(shè)RF 信號是理想的，LO 信號具有特定的邊帶。在中頻?；祛l器實際上起到乘法器的作用，當(dāng)射頻信號與本振信號相乘實現(xiàn)下變頻時，它也將本振信號邊帶中包含的頻率分量相乘，因此邊帶也進(jìn)行了頻率轉(zhuǎn)換。中頻附近。這在一些文獻(xiàn)中被稱為混頻，它會導(dǎo)致LO 信號的邊帶轉(zhuǎn)移到IF。

近端相位噪聲測試通常只關(guān)注頻率偏移為1 MHz 范圍內(nèi)的相位噪聲，當(dāng)考慮雙邊帶時，它對應(yīng)于fc1 MHz 范圍內(nèi)的邊帶。對于混頻器，在窄至2 MHz 的帶寬內(nèi)，可以認(rèn)為轉(zhuǎn)換損耗是恒定的。也就是說，在圖2 所示的示例中，IF 信號的相位噪聲與LO 信號的相位噪聲相同！這個相位噪聲就是頻譜儀本身的相位噪聲“底噪”，通常稱為相位噪聲測試靈敏度，決定了頻譜儀測試相位噪聲的能力。

當(dāng)然，如果被測信號的相位噪聲低于頻譜儀本身的相位噪聲，那么就無法測量出信號的實際相位噪聲電平。在檢查頻譜儀的相位噪聲系數(shù)時，通常會選擇相位噪聲較好的信號源，相位噪聲測試結(jié)果可以反映頻譜儀本身的水平。

要準(zhǔn)確測試信號的相位噪聲，頻譜儀本身的相位噪聲必須比被測信號的相位噪聲好很多，經(jīng)驗表明至少要好10dB才能保證測試精度。

圖2. LO 的相位噪聲由于混頻而傳播到IF 輸出信號。

以上介紹了影響近端相位噪聲測試能力的因素，隨著頻偏的增加，本振信號的相位噪聲也逐漸降低。它不再是LO 的相位噪聲，而是儀表的本底噪聲。

如何確定頻譜分析儀的本底噪聲是否影響遠(yuǎn)程相位噪聲測試？

您可以嘗試兩種方法。

(1) 降低信號功率，觀察遠(yuǎn)端邊帶是否也降低，如果沒有變化，說明本底噪聲正在影響遠(yuǎn)端相位噪聲測試。這意味著本底噪聲會影響測試。很小。

(2) 直接關(guān)閉信號，頻譜儀其他設(shè)置不變，將此時的本底噪聲與關(guān)閉信號前的遠(yuǎn)端邊帶功率進(jìn)行比較。如果本底噪聲低于遠(yuǎn)端邊帶功率（推薦10 dB 或更高），則測試效果不大。結(jié)果！

如果本底噪聲影響遠(yuǎn)端相位噪聲測試，如何解決？

信號功率可以在一定程度上增加，因為更高的信號功率意味著更高的邊帶功率。邊帶功率略高于本底噪聲，以確保測試精度。但是頻譜儀過載會干擾測試結(jié)果，必要時可以使用陷波濾波器來抑制載波信號。

或者選擇低本底噪聲的頻譜分析儀進(jìn)行測試！

如何使用直接標(biāo)定法準(zhǔn)確測試相噪？

在了解了影響頻譜分析儀相位噪聲測試能力的因素之后，我們將介紹如何使用直接校準(zhǔn)的方法測試信號的相位噪聲。

頻譜儀的具體操作這里不做介紹，只提供主要的測試步驟和注意事項。

為了提高相位噪聲測試精度，建議適當(dāng)增加信號功率以獲得更高的邊帶功率，信號功率建議在5dBm范圍內(nèi)，過強會導(dǎo)致頻譜儀過載。

直接校準(zhǔn)法的操作步驟（推薦）：

Step 1：設(shè)置合適的中心頻率和范圍以顯示信號頻譜并包括要測試的頻偏范圍。

Step 2：將頻譜儀的射頻前端衰減設(shè)置為0 dB，以降低本底噪聲，提高相位噪聲測試精度，這對于遠(yuǎn)程相位噪聲測試尤為重要。

Step 3：如果您選擇RMS Detector作為頻譜儀的顯示檢波器類型，您可以獲得更穩(wěn)定的測試，如上一篇文章“如何選擇顯示檢波器”所述。因此，您可以考慮增加掃描時間。

Step 4：設(shè)置合適的RBW。 RBW 越小，測試越好。降低RBW 并不能改善遠(yuǎn)端相位噪聲測試，因為它降低了本底噪聲，它還降低了邊帶功率，而且RBW 太小太慢。但是，為了在測試近端相位噪聲時完全抑制載波信號，例如在100 kHz 頻偏內(nèi)，應(yīng)設(shè)置較小的RBW。否則會嚴(yán)重影響相位噪聲測試功能！

在近端相位噪聲測試中，可以通過逐漸降低RBW來選擇合適的值，在降低RBW的過程中，當(dāng)相位噪聲測試結(jié)果不再降低時，此時可以選擇RBW。

Step 5：確定載波信號在待測頻偏處的功率和噪聲功率譜密度，計算相位噪聲。

通過Marker 功能很容易確定載波信號功率PC，當(dāng)然也很容易從待測頻偏中確定功率PSSB。則噪聲功率譜密度可由下式計算：

PSD=PSSB- 10lg (RBW) (dBm/Hz)

那么相位噪聲測試結(jié)果為

PN=PSD-PC (dBc/Hz)

目前業(yè)界大部分頻譜分析儀都支持使用marker直接測試功率譜密度，通過marker的delta模式可以直接顯示相位噪聲結(jié)果，省去了上述計算步驟，效率很高。使用方便！