随着时频测试技术的发展,相位噪声已成为电子测量范畴研究的重要内容。目前通信雷达系统、射频微波系统对相位噪声测试系统的要求越来越高。因此低噪声,高稳定、准确度和可靠性更高的电子测量系统具有良好的应用前景。信号调理通道作为相位噪声测试系统提取频率源相位噪声的重要组成电路,它的噪声是制约相位噪声测试系统发展的瓶颈。本论文将互相关技术理论应用到实际设计的相位噪声提取电路中,可以大大地降低通道上不相关噪声因素的影响,从而降低相位噪声测试系统的噪底,提高测试系统的灵敏度。论文中相位噪声提取电路采用直接零差法,使用分离元器件搭建双通道相位噪声提取电路和采样电路。本论文主要的研究工作是设计实现5-400MHz频率范围内频率源的相位噪声信号提取电路,论文的研究内容如下:1、根据相位噪声测试系统的研制要求。结合理论和仿真,对相位噪声信号调理电路中器件的噪声系数进行估算分析,主要包括低噪声运算放大器,ADC噪声系数分析。2、相位噪声提取电路的设计。采用ADI公司的AD797低噪放,设计了级联放大电路,使用Mini-Circuits公司的MPD-1+和MPD-21+鉴相器,设计了正交锁相网络、此外还对ADC时钟电路和驱动电路进行了设计。3、信号调理通道控制电路的硬件设计。借助MCU作为控制平台,实现对相位噪声测试系统通道电路工作状态的切换,实现待测源与可变本振信号鉴相电路的选择以及鉴相输出信号的增益放大倍数调节。4、电源电路的设计。对信号调理通道中有源器件的负载电压需求进行分析,采用分布式电源方案,充分利用DC/DC开关电源电压转换效率高以及LDO线性电源的低噪声电压输出的特点,此外还从器件的PCB布局、去耦以及屏蔽角度出发,尽可能地降低外部噪声对信号调理通道的影响。最后本文从相位噪声测试系统平台出发,借助相应的测试工具和设备,对信号调理通道的噪底,电源输出噪声,以及对10MHz频率源进行相位噪声测试及结果分析。