使用信号/频谱分析仪进行相位噪声测量的方法及注意事项

信号/频谱分析仪 频谱分析下相位噪声测量界面

3、测量的注意事项

（1）选用高性能信号分析仪或者频谱分析仪

首先应尽量选用本底噪声低的分析仪，因为所测量的相位噪声下限取决于分析仪的本底噪声。分析仪作为一种超外差的分析设备，最终的测量结果是外部输入 信号同本机内部本振信号叠加的结果，如果外部输入信号的相位噪声指标高于分析仪本身的指标，测量的结果实际是分析仪的相位噪声。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。直接频谱法不适合于更低噪底的高性能晶振或者直接式频综的测试。

（2）测量结果为组合噪声

不论是使用分析仪的相位噪声选件还是频谱分析功能下手动测量，分析仪均不能把调幅噪声和调频噪声区分开来，所以测量结果是调幅和调频噪声的总和。为了精确测量相位噪声，一般要求被测信号的调幅噪声要比调频噪声小得多（小10dB以上），测量结果基本为相位噪声。

（3）注意分析仪的动态范围对测量的影响

动态范围代表了分析仪的测量范围，其下限取决于分析仪自身灵敏度和相位噪声，其上限取决于1dB压缩点。在偏离载波较近处能达到的动态范围的下限主 要取决于分析仪自身的相位噪声，在偏离载波较远处分析仪自身的相位噪声很低，动态范围的下限主要取决于分析仪的灵敏度。由于分析仪无载波抑制功能，测量的 动态范围受限，尤其是测量偏离载波较远处的相噪时，需要判断测量是否受限于分析仪的动态范围，以免测量结果产生错误。

 (4)减少外界环境对测量结果的影响

信号的频谱漂移会给相噪量结果带来很大的误差，甚至无法测量。被测设备和测量仪器在测量进行前都需要充分预热使其达到稳定的工作状态，分析仪的预热 时间通常要求大于10分钟。仪器连接要牢固，尽量避免振动，测量时最好把仪器放置在能吸收振动的防振垫上，减少或者消除振颤噪声。为了减少外界环境对测量 结果的影响，有条件的地方最好在屏蔽室内测量。

（5）注意对测量结果的修正

大多数采用模拟中频的老式频谱分析仪都采用对数中频放大器和峰值检波器。对数中频放大器对噪声信号峰值的放大作用小于其他的噪声信号，使得测量值偏 低；用取样检波或者峰值检波器测量噪声时，则会引入测量误差。对数中频放大器和检波器引入的误差通常为2.5dB，即在原有的测量结果上需加上 2.5dB。当分析仪处于快速傅里叶变换（FFT）工作模式时，其测量结果是离散的时域峰值响应的频域变换值，不受峰值检波器、视频滤波器、噪声带宽等因素的影响，测量结果无需修正。在高档的信号/频谱分析仪中，只要打开"噪声标记"功能，检波方式和误差修正系数会自动耦合，标记的读数即是经修正后的归一化的相位噪声测量结果。