圖4 互相關(guān)技術(shù)提高相位測(cè)量的靈敏度的原理頻率偏移范圍以及其他一些測(cè)量設(shè)置參數(shù)，像帶寬、濾波器類(lèi)型、平均次數(shù)等都很容易設(shè)置，操作非常簡(jiǎn)單。當(dāng)需要快速測(cè)量或者是固定的測(cè)量時(shí)，預(yù)設(shè)定更易于操作。

當(dāng)開(kāi)始測(cè)量相位噪聲時(shí)，顯示屏上會(huì)顯示“Locked”或者“Unlocked”以表明鎖相環(huán)是否已經(jīng)鎖定，如果鎖定則測(cè)量可以開(kāi)始。環(huán)路帶寬可以根據(jù)需要而改變，同時(shí)在測(cè)量過(guò)程中鑒相器的電壓輸出會(huì)在顯示屏上顯示?；谟行У倪\(yùn)算，使得用戶(hù)可以選擇以下其一功能：在測(cè)量過(guò)程中顯示所有的雜散分量（像由交流頻率干擾或鑒相頻率引起的雜散）；或者是消除所有的或特定指明的干擾分量。同時(shí)，F(xiàn)SUP也可以顯示完整的參數(shù)（像殘余調(diào)頻/調(diào)相或者是RMS抖動(dòng)等）。計(jì)算范圍在整個(gè)測(cè)試范圍內(nèi)，而綜合限制可以由用戶(hù)來(lái)設(shè)置。

為了保證能準(zhǔn)確測(cè)量振蕩器的相位噪聲，內(nèi)部參考源的相位噪聲相對(duì)于被測(cè)件來(lái)說(shuō)必須要小到可以忽略的程度。RS FSUP的內(nèi)部參考源提供極好的相位噪聲特性以滿(mǎn)足測(cè)試的需求。在輸出頻率為640MHz、偏離載波10kHz時(shí)相位噪聲僅為-136dBc，偏離載波10MHz時(shí)為-165dBc。

利用互相關(guān)技術(shù)降低相位噪聲

安裝FSUP-B60選件后，信號(hào)源分析儀就配備了兩路平衡接收通道。這種對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)可以對(duì)兩路通道進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，通過(guò)這樣的運(yùn)算可以消除兩路參考源不相關(guān)的固有相位噪聲?；旌系牟糠挚梢酝ㄟ^(guò)平均來(lái)消除，因此最終剩下的只有被測(cè)件的固有噪聲。這樣使得靈敏度不再局限于內(nèi)部參考源的固有相位噪聲。測(cè)量的改善程度主要決定于平均的次數(shù)，而最大可以改善達(dá)20dB。

強(qiáng)大的頻譜分析儀功能

信號(hào)源分析儀FSUP集成了頂級(jí)性能的頻譜分析儀。這樣用戶(hù)就可以利用頻譜儀直接測(cè)量相位噪聲。這種測(cè)試方法的靈敏度決定于頻譜邊帶的功率譜密度。這樣的測(cè)試方法的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的：需要更多的測(cè)量時(shí)間，由于無(wú)法抑制載波所以靈敏度較低，因此測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍比較低。另外，在頻譜儀模式下無(wú)法應(yīng)用互相關(guān)技術(shù)，也不能區(qū)分幅度噪聲和相位噪聲。對(duì)于用戶(hù)雜散的計(jì)算或消除也更為復(fù)雜。然而，利用頻譜儀測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)也很明顯，它可以獲得很大的測(cè)量頻率偏移。因此，頻譜分析儀在測(cè)量相位噪聲中是一個(gè)必不可少的儀器。

當(dāng)測(cè)量諧波或干擾信號(hào)時(shí)，該儀器提供超越頻譜儀基本功能的能力，如雜散測(cè)量功能?？梢栽诟鞫蔚膾呙璺秶鷥?nèi)設(shè)置不同的測(cè)量參數(shù)，頻譜分析儀會(huì)自動(dòng)搜索干擾和雜散信號(hào)。可以計(jì)算高達(dá)100 000的雜散測(cè)量點(diǎn)數(shù)，而結(jié)果以一個(gè)列表的形式顯示。

在信號(hào)源特性測(cè)量中鄰信道功率同樣是一重要指標(biāo)。FSUP具有快速測(cè)量鄰信道功率的功能。用戶(hù)可以直接從預(yù)設(shè)置中選擇測(cè)量參數(shù)，也可以獨(dú)立設(shè)置信道帶寬和信道間距。FSUP的標(biāo)準(zhǔn)配置中同樣提供了很大的動(dòng)態(tài)范圍。

該儀器像FM/PM/AM解調(diào)器一樣可以測(cè)量振蕩器信號(hào)相對(duì)于時(shí)間的特性。因此具有對(duì)瞬態(tài)特性進(jìn)行寬帶分析和對(duì)由于高頻率切換引起的影響進(jìn)行測(cè)試的功能。

振蕩器的完整特性測(cè)量

為了記錄振蕩器的各種特性，同時(shí)利用鎖相環(huán)測(cè)試方法測(cè)量相位噪聲，用戶(hù)必須準(zhǔn)確設(shè)置壓控振蕩器的工作電壓和調(diào)諧電壓。為了滿(mǎn)足這樣的需要， FSUP提供了兩組獨(dú)立低噪聲直流電輸出端口。工作電壓和調(diào)諧電壓可以通過(guò)簡(jiǎn)易的菜單進(jìn)行設(shè)置。電壓值可以基于測(cè)量的應(yīng)用而改變，但是不能超出允許的最大值和最小值。還可以設(shè)置電壓的輸出順序，從而可以以不同的電壓開(kāi)始測(cè)量。為了滿(mǎn)足特殊的應(yīng)用，F(xiàn)SUP同時(shí)提供負(fù)電壓的輸出。

圖5 對(duì)輸出帶濾波器的振蕩器的測(cè)量可以說(shuō)明通過(guò)互相關(guān)技術(shù)對(duì)靈敏度的改善。黃色的曲線(xiàn)沒(méi)有應(yīng)用互相關(guān)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果，而其他兩條測(cè)量曲線(xiàn)是應(yīng)用了互相關(guān)技術(shù)并采用不同平均次數(shù)的測(cè)量結(jié)果，這樣清楚地表明了靈敏度的提高程度決定于平均的次數(shù)為了測(cè)量壓控振蕩器的特性，需要進(jìn)行以下這些典型測(cè)量：在固定的工作電壓下，改變調(diào)諧電壓進(jìn)行測(cè)量（調(diào)諧特性），或者是固定調(diào)諧電壓，而改變工作電壓進(jìn)行測(cè)量（直流特性）；也可以在工作電壓和調(diào)諧電壓同時(shí)改變下測(cè)量；另外，這些參數(shù)的測(cè)量不僅可以在基波下測(cè)量，同時(shí)可以在諧波下測(cè)量。X軸上的參數(shù)可以是調(diào)諧電壓或頻率。對(duì)于這些測(cè)量用戶(hù)可以通過(guò)設(shè)定不同的測(cè)量點(diǎn)數(shù)來(lái)達(dá)到測(cè)量所需的分辨率。(end)