頻率源相位噪聲的定義

頻率源的輸出信號
，一般可表示為：

在相位噪聲測量中，實際的測試結果量並非上述定義的譜密度，而是信號調製邊帶功率與總信號功率之比

按照國際上早年推薦的定義和近些年美國國家標準技術研究院NIST對有關特征量的規定，單邊帶相位噪聲作為頻率穩定度的頻域表征量。

頻率控製器件附加相位噪聲的定義

頻率控製器件附加相位噪聲又稱兩端口部件噪聲或剩餘噪聲。當信號通過兩端口部件時，噪聲以線性相加或相乘（調製）的形式加到信號上。兩端口部件包括放大器、分頻器、濾波器
、倍頻器等。
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附加相位噪聲的測量

附加相位噪聲的測量采用相位檢波器法。

相位檢波器法是一種應用最廣泛、靈敏度高、分析範圍寬的相位噪聲測量方法。它因用相位檢波器把信號的相位起伏變換為電壓起伏，然後用頻譜分析儀測得Sφ（f）而得名。又因此法利用了相位檢波器的兩輸入信號處於90°xiangchashi
，duixinhaoxiangweimingandetexing，suoyiyouchengweizhengjiaojianxiangfa。haiyincifabixuyouyigecankaopinlvyuan
，yechengweishuangyuanfahuoyouyuanfa。zhezhongceliangfangfayongyucelianggaowending、低噪聲的精密頻率源，如原子頻率標準
、高穩晶振
、低噪聲頻率綜合器、鎖相源以及各種頻率控製器件。

相xiang位wei檢jian波bo器qi法fa測ce試shi附fu加jia相xiang位wei噪zao聲sheng的de基ji本ben測ce試shi原yuan理li是shi將jiang被bei測ce信xin號hao分fen成cheng兩liang路lu進jin行xing檢jian相xiang，當dang兩liang路lu信xin號hao正zheng交jiao且qie電dian長chang度du相xiang等deng或huo近jin似si相xiang等deng時shi
，調tiao幅fu噪zao聲sheng和he源yuan的de噪zao聲sheng被bei充chong分fen抑yi製zhi，檢jian相xiang器qi的de輸shu出chu反fan映ying的de就jiu是shi被bei測ce頻pin率lv控kong製zhi器qi件jian的de附fu加jia相xiang位wei噪zao聲sheng。

測量框圖

附加相位噪聲測量框圖如圖1所示。

測量步驟

（1）測量準備

按(an)圖(tu)連(lian)接(jie)儀(yi)器(qi)，加(jia)電(dian)預(yu)熱(re)，預(yu)熱(re)時(shi)間(jian)按(an)儀(yi)器(qi)說(shuo)明(ming)書(shu)要(yao)求(qiu)。注(zhu)意(yi)功(gong)分(fen)器(qi)至(zhi)相(xiang)位(wei)檢(jian)波(bo)器(qi)的(de)兩(liang)個(ge)信(xin)號(hao)通(tong)路(lu)的(de)延(yan)遲(chi)差(cha)應(ying)該(gai)最(zui)小(xiao)，並(bing)選(xuan)用(yong)調(tiao)幅(fu)噪(zao)聲(sheng)小(xiao)的(de)頻(pin)率(lv)源(yuan)。

（2）係統定標

係統定標就是測量相位檢波係數Kφ
，確定輸入信號的相位起伏和相位檢波器輸出電壓起伏之間的關係。係統定標有兩種常用方法，正負直流峰值法和差拍法。
正負直流峰值法。調節移相器，觀察正交指示器

，使相位檢波器輸出的直流電壓達到正峰值
，用Umax表示
，再調節移相器，使電壓達到負峰值，用Umin表示，則
Kφ=（Umax-Umin）/2
差拍法。用功率計測量參考輸入端功率；設置頻率綜合器的輸出頻率為f0 + fb（fb可設置為小於100kHz的任意低頻頻率，典型應用為1kHz）

，輸出功率與參考輸入端功率相等。替代原參考信號接入參考輸入端，被替代的信號通路末端加50Ω終端負載，測量係統測量檢相器輸出的差拍信號fb的電壓峰值，則相位檢波常數K的數值等於fb的電壓峰值。

（3）正交與測量

調節移相器使直流電壓表讀數為零，即係統正交，用頻譜分析儀測得偏離載頻f處邊帶電平值Pm.

（4）測量數據的校正

邊帶電平的測量值Pm需加以下三項校正因子： [page]
測試結果示例

圖2為我們對固態功率放大器的實際測試結果。圖中最下麵的一條曲線為PN9000相位噪聲測試係統的本底噪聲，上麵的三條曲線為重複進行三次測量的結果。


注意事項

（1）在(zai)保(bao)持(chi)正(zheng)交(jiao)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，盡(jin)量(liang)使(shi)相(xiang)位(wei)檢(jian)波(bo)器(qi)兩(liang)路(lu)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)經(jing)曆(li)的(de)電(dian)長(chang)度(du)相(xiang)等(deng)，這(zhe)時(shi)源(yuan)的(de)噪(zao)聲(sheng)在(zai)相(xiang)位(wei)檢(jian)波(bo)器(qi)中(zhong)互(hu)相(xiang)抵(di)消(xiao)
，測(ce)得(de)的(de)相(xiang)位(wei)噪(zao)聲(sheng)即(ji)為(wei)被(bei)測(ce)頻(pin)率(lv)控(kong)製(zhi)器(qi)件(jian)的(de)相(xiang)位(wei)噪(zao)聲(sheng)。
（2）目前隻有帶附加相位噪聲選件的PN9000相位噪聲測試係統和HP3048A相位噪聲測試係統才具有附加相位噪聲測試功能。
（3）測試頻率控製器件的附加相位噪聲之前
，一般要先測量係統的本底噪聲
，確保測試係統工作正常。
（4）頻率控製器件的相位噪聲一般都要比信號源的相位噪聲好，我們測試的固態功放的相位噪聲就比信號源的相位噪聲好很多。

放大器對信號惡化程度的說明

duifangdaqidefujiaxiangweizaoshengceshi，bizhezengjingchangshixianceliangxinhaoyuandexiangweizaosheng，zaiceliangjierufangdaqizhihouxinhaoyuandexiangweizaosheng，yifangdaqiduixinhaoyuandexiangweizaoshengdeehuachengdulaibiaozhengfangdaqidexingneng

，danshijieguojihukanbuchulaifangdaqiduixinhaoyuandeehua。

經過分析測試結果是真實的，這種測試方法測試的是放大器和信號源的相位噪聲之和，放大器對信號源相位噪聲的影響可由下式給出：

e（dB）= 10lg[1 + 10-d/10]
d為放大器和信號源相位噪聲的差值。放大器對信號源相位噪聲的惡化見表2.

當放大器的附加相位噪聲指標遠好於信號源的相位噪聲指標時，這種方法不適宜用於測量放大器的附加相位噪聲。

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