Реализация метода измерения вносимых фазовых шумов в Х-диапазоне на уровне ниже -180 дБн/Гц

Рис.1

 Рассмотрим схему измерения вносимого фазового шума на базе анализатора фазовых шумов AnaPico PNA в наиболее распространённом X-диапазоне. Схема подключения к анализатору показана на рис.1. Для измерения фазового шума в анализаторе AnaPico PNA применяется метод двухканальной кросс-корреляционной обработки. Для исключения влияния собственных фазовых и амплитудных шумов источника сигнала (Oscillator) схема измерения предусматривает вход RF IN, куда подается сигнал с делителя мощности. Сигнал с второго выхода делителя поступает на исследуемое устройство, а далее через второй делитель мощности сигналы через фазовращатели подаются на соответствующие входы анализатора фазовых шумов (High или Low).

Рис.2.

 Также возможно проведение измерений в режиме фазового детектора, тогда используется схема подключения, представленная на рисунке 2. Сигнал с выхода измеряемого устройства подается через фазовращатель на вход REF 1.

 Такая схема измерений фазового шума позволяет исключить собственные шумы источника сигнала на уровне 30 дБ для амплитудного шума и до 60 дБ фазового шума. Таким образом можно сделать вывод, что для реализации измерений с высокой чувствительностью, на уровне -180 дБн/Гц необходимо иметь высококачественный генератор сигнала (Oscillator). Для достижения заявленной точности мы использовали генератор сигналов со сверхнизкими фазовыми шумами AnaPico RFSU.

Рис.3.

 Измерение состоит из двух этапов. В первую очередь калибруется чувствительность системы, для этого удаляется измеряемое устройство (DUT) и вместо него сигнал с делителя сразу поступает на фазовращатель, характеристика чувствительности ФШ представлена на рисунке 3. После этого проводятся измерения с изменяемым устройством и вычисляются параметры шумов исходя из калибровочных данных по чувствительности. Измеренный вносимый фазовый шум исследуемого устройства DUT представлен на рисунке 4.

Рис.4.

 В результате применения подобной схемы измерения были получены следующие результаты. На несущей частоте в 10 ГГц при отстройке в 10 кГц чувствительность измерительной системы составила -187 дБн/Гц. Такой уровень чувствительности позволяет с высокой скоростью проводить измерения вносимых фазовых шумов РЭА.

Статья подготовлена по материалам  AnaPico Ltd.