相噪測試,可以用相噪測試儀或頻譜儀的相噪分析選件完成,其操作設(shè)置十分簡單,基本上只需設(shè)置頻率范圍以及平均或互相關(guān)模式和次數(shù)即可。但是,對于相噪非常低的DUT,尤其近端相噪測試,自動默認(rèn)設(shè)置的相噪測試曲線不夠平滑,可能出現(xiàn)異常相噪測試數(shù)據(jù)。那么,如何優(yōu)化儀器設(shè)置呢?
R&S的相噪測試儀FSWP或者頻譜儀內(nèi)置軟件K40,都可以完成相噪測試的任務(wù),測試人員需要知道關(guān)鍵參數(shù)的含義和設(shè)置方法
· 平滑:設(shè)置范圍是1~20%,指的是平滑計算的點數(shù)占曲線總點數(shù)的百分比,默認(rèn)平滑是1%。
· 分辨率帶寬:RBW,相對于分段FFT的頻率段的相對值,越小分辨率越高,默認(rèn)值10%。
· 雜散:spur,曲線上的尖刺,須從相噪曲線數(shù)據(jù)中剝離。
儀器上通常默認(rèn)顯示兩條曲線
· trace1是平滑smooth后的曲線,用來獲取相噪數(shù)據(jù);
· trace2沒有平滑,一般用來讀取雜散、剩余噪聲和抖動等數(shù)據(jù)。
有時默認(rèn)設(shè)置的曲線雜散很多,曲線起伏不平坦,如下圖,測試曲線劇烈起伏,在100Hz偏移處-103.41dBc/Hz明顯是雜散讀數(shù)。
優(yōu)化設(shè)置:
· 采用多次互相關(guān)或平均,DUT相噪越低,設(shè)置次數(shù)越高
· 減小分辨率帶寬,RBW 1%
· 黃色曲線Trace1 smooth>3%
· 設(shè)置曲線不顯示雜散:Trace1 spur removal ON,如果FSWP需要設(shè)置雜散移除門限,一般設(shè)置為6dB
· 此時trace1顯示平滑,100Hz處移除雜散,相噪數(shù)據(jù)-118.51dBc/Hz,遠(yuǎn)優(yōu)于上圖結(jié)果-103.41dBc/Hz。
FSWP曲線下方的陰影區(qū)什么意思?
· 陰影代表互相關(guān)增益,表明互相關(guān)次數(shù)是否足夠,是當(dāng)前設(shè)置次數(shù)對不相關(guān)噪聲的抑制情況。
· 當(dāng)曲線緊貼陰影區(qū),增加相關(guān)次數(shù)可以改善降低相噪測試結(jié)果,如果曲線與陰影有一定間隔,則無需增加相關(guān)次數(shù)。
相噪測試一般含有剩余噪聲分析功能,包括剩余調(diào)頻、剩余調(diào)相和抖動。
剩余噪聲的計算由儀器自動完成,并給出數(shù)據(jù),公式如下: