信號的相位噪聲怎么測？

一、什么是相位噪聲？

我們在射頻微波領(lǐng)域評價一個信號常常用戶頻率和功率這兩個指標(biāo)。一個連續(xù)波信號CW，如晶振、信號發(fā)生器，我們常常評價說頻率是多少Hz，功率是多少dBm。但是還有一個我們繞不開的指標(biāo)就是相位噪聲，由于我們的信號不可能是一個理想的信號，所以相位噪聲就是描述連續(xù)波CW頻譜純度的一個非常重要的指標(biāo)，它可以評價一個信號短時間內(nèi)的頻率穩(wěn)定度，而一個射頻信號的相噪對于整個測試系統(tǒng)或者射頻系統(tǒng)來說至關(guān)重要。

一般來說相位噪聲定義為在距離某工作頻點的一定頻偏處的噪聲功率譜密度與工作頻點的功率比值，一般指的是單邊的相位噪聲，單位為dBc/Hz,舉例：-120 dBc/Hz@1 GHz，偏移20 kHz(典型值）。

二、相位噪聲對信號意味著什么？

理想的連續(xù)波信號CW是單根譜線，但實際比如有相位噪聲的存在，距離譜線越遠(yuǎn)邊帶的幅度越小，相位噪聲也就越小。一般相位噪聲包含了相位噪聲還有調(diào)幅噪聲。

所以一個好的信號源比如有非常低的相位噪聲，也就是非常好的頻譜純度。如果是一個振蕩器，有好的相位噪聲，就可以輸出純凈的頻譜純度，在整個系統(tǒng)中就可以保證更好的射頻鏈路指標(biāo)和性能。若是一個接收機(jī)的本振信號，優(yōu)秀的相位噪聲指標(biāo)，就意味著可以剛好的還原載波調(diào)制信息，提高信噪比，獲得高效的接受能力。

三、測量相位噪聲有哪些方法？

對于相位噪聲的測量，業(yè)界常用的方法有兩種：基于頻譜儀的測試方法和基于鑒相器的測試方法?；阼b相器方法的儀器，是更加專用的設(shè)備，當(dāng)然也是更加專業(yè)的設(shè)備，價格不菲，對于一般的測試我們選用更加通用的頻譜分析儀方法。

高端的頻譜分析儀有自動化的測量選件，可以快速簡便的進(jìn)行測量和讀數(shù)。我們今天重點討論使用性價比更高的通用頻譜分析儀進(jìn)行手動的相位噪聲測量。

四、利用頻譜分析儀測試相位噪聲

1、首先查看使用頻譜分析儀的本身的相位噪聲指標(biāo)，通常被測信號的相位噪聲指標(biāo)要大于頻譜分析儀本身相位噪聲的10dB以上才能保證測試精度。

2、設(shè)置被測信號的頻率和功率，或者預(yù)先了解其基本的頻率和功率指標(biāo)，為了更加精準(zhǔn)的測試功率設(shè)置適當(dāng)大些，比如在0dBm左右，

3、選用好的射頻線纜和連接器連接被測物DTU與頻譜分析儀的輸入端口；

4、設(shè)置頻譜分析儀的中心頻率和掃款，比如被測信號是1GHz，我們就設(shè)置中心頻率為1GHz，掃寬為50kHz；

5、跟進(jìn)需要調(diào)整頻譜分析儀前端的衰減值，若功率較小，為降低底噪，可以打開預(yù)防;

6、設(shè)置頻譜分析儀的檢波方式為采樣，設(shè)置跡線為平均，平均數(shù)默認(rèn)100即可；

7、設(shè)置分辨率RBW為100Hz，VBW自動即可；

8、設(shè)置光標(biāo)MARKER，設(shè)置目標(biāo)差值，比如10kHz；

9、設(shè)置峰值PEAK，選擇PEAK功能鍵PEAK function，選擇噪聲光標(biāo)；

10、讀取差值頻率處功率譜密度值，讀取工作頻點功率值；

11、計算最終相位噪聲PN=頻偏處功率譜密度（PSD）-測試頻點功率（P），單位為dBc/Hz。

審核編輯：湯梓紅