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频谱分析仪-相位噪声是如何定义的?

已有 441 次阅读2023-1-12 15:23

相噪的定义是大家所熟知的,如图1所示,在距离载波fc 一定频偏处的噪声功率谱密度与载波功率的比值即为相位噪声,通常是指单边带相位噪声(SSB PN),单位为dBc/Hz。“c”可以理解为载波carrier,意思是相对载波的电平。类似地,在描述谐波失真度时通常也采用单位dBc。

对于理想的CW信号,其频谱为单根谱线,而实际上由于相位噪声的存在,使得其频谱具有图1所示的边带,距离载波越远,边带幅度越小,意味着相位噪声也越好。

相位噪声的存在,使得信号的相位是随机波动的。之所以信号具有图1所示的边带,是因为相位噪声相当于宽带噪声对信号进行了相位调制!当然,信号的幅度也是存在波动的,相当于宽带噪声对信号进行了幅度调制,这部分噪声称为调幅噪声。相位噪声和调幅噪声并存,使得信号具有一定的边带。

实际上,按照上述定义得到的相噪测试结果既包含了相位噪声,也包含了调幅噪声,通常调幅噪声相对于相位噪声要小得多,可以忽略,因此也就将测试结果当作相位噪声了。基于频谱仪的相噪测试,无论是直接标定还是自动化测试,都是这种情形。如果要分离出相位噪声和调幅噪声,只能采用鉴相测试方法了。

值得一提的是,能够分离相位噪声和调幅噪声只是鉴相器测试法的特性之一,鉴相器法的最主要目的是为了改善相噪测试灵敏度,提高相噪测试能力!

图1. 单边带相位噪声的定义

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