如何通过使用频谱分析仪测量信号源相位噪声


原标题:如何通过使用频谱分析仪测量信号源相位噪声
使用频谱分析仪测量信号源的相位噪声是一个相对复杂但常用的过程,以下是详细的步骤说明:
一、准备阶段
确保设备状态:
确保频谱分析仪处于良好的工作状态,并进行必要的预热,通常预热时间要求大于10分钟,以达到稳定的工作状态。
准备一个高质量的频率合成器或信号发生器作为测试信号源,确保其输出稳定。
准备测试设备:
准备适当的测试电缆和连接器,以减少外部噪声的引入。
根据需要,可以准备衰减器等辅助设备,以调整信号源的输出功率,确保频谱分析仪接收到的信号强度适中。
二、设置阶段
连接设备:
使用测试电缆将信号源的输出连接到频谱分析仪的输入端口,确保连接牢固,避免振动。
设置频谱分析仪:
将频谱分析仪调谐到与被测信号相同的中心频率。可以使用分析仪的“标记到中心频率”功能来精确设置。
设置适当的分析带宽(频宽),频宽应等于或者略大于被测频偏的两倍,以确保能够覆盖所需的频率范围。
设置合适的参考电平,参考电平设置应略大于或者等于被测载波信号的实际输出电平值。可以使用分析仪的“标记到参考电平”功能来辅助设置。
调整参数:
设置分辨率带宽(RBW)和视频带宽(VBW),这两个参数不宜设置太大,以免影响测量准确度,但也不能太小,以免影响测量速度。可以先选择较大的中频带宽,然后逐步减小,直至相位噪声的测量值不再减小为止。
打开“轨迹平均”功能,以提高测量的稳定性和准确性。
三、测量阶段
观察频谱:
启动频谱分析仪,观察信号源的频谱。检查是否有任何不希望的信号或噪声出现在频谱上,这可能会影响测量结果。
寻找相位噪声:
观察信号源频率附近的频谱,寻找相位噪声的迹象。相位噪声通常表现为离散的边带,这些边带远离中心频率。
记录数据:
使用频谱分析仪的标记功能或数据记录功能记录相位噪声的测量结果,包括边带的频率偏移和相应的幅度。
四、分析阶段
使用公式或图表分析:
使用相位噪声公式或图表来分析测量结果,比较测量结果与信号源的规格或预期性能。
重复测试:
为了确保结果的可靠性,可以重复测试几次,并取平均值。
五、注意事项
选用合适的分析仪:
尽量选用本底噪声低的分析仪,只有外部信号的相位噪声指标要比分析仪指标差时(差3dB以上),测量的结果才是正确的。
减少外界干扰:
尽量减少外界环境对测量结果的影响,如温度变化、电磁干扰等。有条件的地方最好在屏蔽室内测量。
注意测量误差:
某些类型的频谱分析仪(如采用对数中频放大器和峰值检波器的老式频谱分析仪)可能会引入测量误差,需要在测量结果上进行修正。
通过以上步骤,可以较为准确地使用频谱分析仪测量信号源的相位噪声。
责任编辑:David
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