Фазовый шум генераторов

Реальные сигналы характеризуются шумовыми составляющими амплитуды и фазы, вызванными их случайными флуктуациями. В технике генерации синусоидальных сигналов особое значение имеет фазовый шум генераторов, создаваемый случайными флуктуациями частоты или фазы сигнала. На высоких и, особенно, сверхвысоких частотах он ведет к паразитной фазовой и частотной модуляции, расширению спектра сигналов и, порою, невозможности применения сигналов в трактах радиосвязи.

Обычно уровень фазовых шумов источника синусоидальных сигналов измеряется спектральным методом, при котором уровень шума при отстройке от несущей на частоту^ оценивается выражением [120]:

где Р₀ — мощность несущей сигнала, P_noise — мощность фазовых шумов при отстройке по частоте f , В — шумовая полоса узкополосного фильтра анализатора, Д —

m noise                                                                                                                               –                                                                                     –                                                                                          ^{1                              1                                                                        1}                          korr

коэффициент корректировки.

Этот метод имеет ряд достоинств:

•     легкая и быстрая подготовка к измерениям;

•     широкий диапазон отстроек — от 10 Гц до 1 ГГц;

•          параллельное измерение уровня гармоник, побочных излучений и уровня просачивания мощности в соседние каналы;

•          прямые измерения уровня фазовых шумов при незначительном уровне амплитудных шумов.

Однако есть и ряд недостатков этого метода:

•     невозможность разделения фазовых и амплитудных шумов;

•          ограничение динамического диапазона измерений уровнем собственных шумов опорного генератора и тепловыми шумами прибора;

•          невозможность измерения фазовых шумов при малых расстройках (менее 10 Гц) из-за просачивания несущей в полосу пропускания анализатора.

Для высокоточного контроля источников сигналов некоторые фирмы выпускают специализированные анализаторы спектра, называемые анализаторами источников сигналов. От обычных анализаторов спектра они отличаются возможностью не только анализа спектра сигналов, но и измерения низких уровней фазовых шумов источников сигналов. Анализаторы сигналов объединяют два прибора — анализатор спектра высокого класса и анализатор источников сигналов.

Недостатки измерения фазового шума спектральным методом отсутствуют у метода, основанного на применении фазового детектора с вырезанием несущей. У этого метода на фазовый детектор подаются два сигнала — исследуемый и высокостабильный опорный. Равенство частот сигналов обеспечивается схемой фазовой автоподстройки частоты. При малых отклонениях фазы измеряемого сигнала сигнал на выходе фазового детектора оказывается пропорциональным изменению фазы исследуемого сигнала. Детали реализации этого метода можно найти в статье [ 123]. Этот метод реализован в современных анализаторах сигналов фирмы R&S.

Источник: Дьяконов В. П.  Генерация и генераторы сигналов / В. П. Дьяконов. — М. : ДМК Пресс, 2009. — 384 е., ил.

• Предыдущая запись: Генераторы, выпускаемые фирмой МНИПИ
• Следующая запись: Векторное представление сигналов и цифровая модуляция

Похожие посты:

• СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ (0)
• ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЦИП (0)
• ОБОБЩЕННАЯ СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИП (0)
• ЦИФРОВЫЕ ЧАСТОТОМЕРЫ (0)
• ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ постоянных напряжений и токов (0)
• ЦИФРОВЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНЫХ КОМПОНЕНТОВ (0)
• ЦИФРОВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ ВХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА (0)