Blog Name

Keysight TS

вторник, 24 марта 2015 г.

Фазовый шум. Как выбрать генератор сигналов?

Ранее была опубликована статья о добавлении нужного значения фазового шума. Специально для разработчиков доплеровских РЛС, систем с использованием OFDM или программно-определяемых радиостанций (SDR) рассмотрим вопрос о фазовых шумах генераторов сигналов более подробно.

Схемы генераторов сигналов

Производительность в области фазового шума часто является решающим фактором при определении соответствия генератора сигналов требованиям приложения. Улучшение характеристики фазового шума зависит от внутренней архитектуры, типа гетеродина, наличия внутреннего и внешнего опорного генераторов и влияния дополнительных встроенных функций. Оптимальное решение выбирается с учетом скорости переключения, цены, а также оптимизации влияния малых и больших отстроек от несущей. 
Рассмотрим две самые распространенными схемы генераторов сигналов: с одноконтурной и многоконтурной ФАПЧ. Применение менее сложной одноконтурной ФАПЧ упрощает проектирование и оптимизацию генератора. Но эта недорогая архитектура требует оптимизации, так как при очень хорошем относительном уровне мощности в соседнем канале (ACPR) одноконтурные синтезаторы частот имеют средние характеристики фазового шума.
Генераторы многоконтурной архитектуры сложнее и дороже. В число дополнительных элементов этих генераторов входят контур точной настройки, контур отстройки или ступенчатого изменения частоты и контур суммирования, каждый из которых снижает уровни паразитных сигналов и значительно улучшает характеристику фазового шума (рис. 1). При наличии определенных органов управления, доступных для пользователя, гибкость регулировки многоконтурного синтезатора частот увеличивается, что облегчает оптимизацию характеристики фазового шума с учетом требований конкретного приложения.
Рис. 1. Трехконтурная архитектура, используемая в генераторах Keysight PSG и MXG, позволяет значительно улучшить характеристику фазового шума.

На рис. 2 показаны зависимости фазового шума от частоты отстройки, полученные для трех генераторов сигналов Keysight серии X: EXG, стандартного MXG и MXG с опцией снижения фазового шума UNY. На рисунке видны четкие различия характеристик для одноконтурного генератора серии EXG и многоконтурного генератора серии MXG с опцией снижения фазового шума или без нее.
Рис. 2. Одноконтурный генератор EXG подходит для многих приложений, а многоконтурный генератор MXG можно эффективно использовать для более точных измерений.

При отстройке 10 кГц MXG с опцией снижения фазового шума способен формировать сигнал с уровнем фазового шума менее -140 дБн/Гц, что является превосходным значением.
Помимо уровня фазового шума при оценке возможности использования генератора сигналов следует обратить особое внимание на паразитные сигналы, гармоники, широкополосный шум и амплитудный шум.
Подробное русскоязычное руководство по применение о выборе генератора сигналов с учетом фазового шума Вы можете скачать на нашем сайте. Сравнение основных технических характеристик и функций генераторов сигналов Keysight Technologies доступно по ссылке

3 комментария:

  1. Добрый день.
    На сновании каких нормативных документов (методик) утверждённых в Российской Федерации Вы производите поверку приборов по параметру фазовый шум. Если более конкретно, то по какой методике производится поверка анализатора сигналов E5052B по параметру фазовый шум.
    С уважением,
    Сергей.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте, Сергей!

      Поверка приборов осуществляется по документу МП 37181-08, утвержденному начальником ГЦИ СИ "Воентест" 32 ГНИИИ МО РФ в марте 2008 г.
      Если кратко, то для поверки погрешности измерения фазового шума берут два ВЧ генератора сигналов и ВЧ-тройник. Формируют на одном генераторе "сигнал несущей", на втором - "сигнал фазового шума", подают на входы тройника. С выхода тройника на E5052B подают этот комбинированный сигнал, измеряют уровень второго сигнала относительно первого. Сравнивая с установленными уровнями, подсчитывают погрешность.

      Если Вы желаете получить методику поверки и/или описание типа прибора по электронной почте, пожалуйста, пришлите запрос в свободной форме по адресу технической поддержки Keysight Technologies
      tmo_russia@keysight.com
      или оставьте свою контактную информацию здесь в комментариях.
      Буду рад помочь!

      Удалить
    2. К такой методике поверки есть вопросы о достоверности измерений. Если можно, то отправите на почту.
      sgkvhk@mail.ru
      С уважением,
      Сергей.

      Удалить