如何利用频谱分析仪测信号的相位噪声

　　一、什么是相位噪声？

　　我们在射频微波领域评价一个信号常常用户频率和功率这两个指标。一个连续波信号CW，如晶振、信号发生器，我们常常评价说频率是多少Hz，功率是多少dBm。但是还有一个我们绕不开的指标就是相位噪声，由于我们的信号不可能是一个理想的信号，所以相位噪声就是描述连续波CW频谱纯度的一个非常重要的指标，它可以评价一个信号短时间内的频率稳定度，而一个射频信号的相噪对于整个测试系统或者射频系统来说至关重要。

　　一般来说相位噪声定义为在距离某工作频点的一定频偏处的噪声功率谱密度与工作频点的功率比值，一般指的是单边的相位噪声，单位为dBc/Hz,举例：-120 dBc/Hz 1 GHz，偏移20 kHz(典型值）。

　　二、相位噪声对信号意味着什么？

　　理想的连续波信号CW是单根谱线，但实际比如有相位噪声的存在，距离谱线越远边带的幅度越小，相位噪声也就越小。一般相位噪声包含了相位噪声还有调幅噪声。

　　所以一个好的信号源比如有非常低的相位噪声，也就是非常好的频谱纯度。如果是一个振荡器，有好的相位噪声，就可以输出纯净的频谱纯度，在整个系统中就可以保证更好的射频链路指标和性能。若是一个接收机的本振信号，优秀的相位噪声指标，就意味着可以刚好的还原载波调制信息，提高信噪比，获得高效的接受能力。

　　三、测量相位噪声有哪些方法？

　　对于相位噪声的测量，业界常用的方法有两种：基于频谱仪的测试方法和基于鉴相器的测试方法。基于鉴相器方法的仪器，是更加专用的设备，当然也是更加专业的设备，价格不菲，对于一般的测试我们选用更加通用的频谱分析仪方法。

　　高端的频谱分析仪有自动化的测量选件，可以快速简便的进行测量和读数。我们今天重点讨论使用性价比更高的通用频谱分析仪进行手动的相位噪声测量。

　　四、利用频谱分析仪测试相位噪声

　　1、首先查看使用频谱分析仪的本身的相位噪声指标，通常被测信号的相位噪声指标要大于频谱分析仪本身相位噪声的10dB以上才能保证测试精度。

　　2、设置被测信号的频率和功率，或者预先了解其基本的频率和功率指标，为了更加精准的测试功率设置适当大些，比如在0dBm左右，

　　3、选用好的射频线缆和连接器连接被测物DTU与频谱分析仪的输入端口；

　　4、设置频谱分析仪的中心频率和扫款，比如被测信号是1GHz，我们就设置中心频率为1GHz，扫宽为50kHz；

　　5、跟进需要调整频谱分析仪前端的衰减值，若功率较小，为降低底噪，可以打开预防;

　　6、设置频谱分析仪的检波方式为采样，设置迹线为平均，平均数默认100即可；

　　7、设置分辨率RBW为100Hz，VBW自动即可；

　　8、设置光标MARKER，设置目标差值，比如10kHz；

　　9、设置峰值PEAK，选择PEAK功能键PEAK function，选择噪声光标；

　　10、读取差值频率处功率谱密度值，读取工作频点功率值；

　　11、计算最终相位噪声PN=频偏处功率谱密度（PSD）-测试频点功率（P），单位为dBc/Hz。

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