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低相位噪声频率源有助于提高通信、雷达等系统的性能指标,而微波/毫米波频段的低相位噪声频率源对测量系统也提出了较高要求。本文将搭建微波频段鉴频法相位噪声测量系统,并对影响测量系统性能的各个参数进行分析研究。 本文首先介绍频率源相位噪声的概念和各种测量方法,并对各自的优缺点进行分析,最终选用鉴频法并搭建相位噪声测量系统。本文以鉴频法频率源相位噪声测量系统基本原理为依据,合理分配系统中各个模块的指标,并对系统测量的误差进行修正。采用搭建的相位噪声测量系统对Agilent信号源8257D在X波段输出信号的相位噪声进行测量,测量结果典型值如下:频偏载波100Hz、1kHz、10kHz、100kHz处的相位噪声分别为-59dBc/Hz、-88dBc/Hz、-104dBc/Hz及-109dBc/Hz。通过将测量结果与仪器标称指标进行对比发现:本文所搭建的测量系统在偏离载波1kHz以内有一定的差异,而偏离载波较远的频点较为吻合。分析认为,延迟线延迟时间不足导致系统灵敏度降低,从而使得载波近端的相位噪声测量结果出现误差。 高性能模拟移相器是鉴频法相位噪声测量系统的关键模块,本文将研究肖特基变容二极管移相器的设计方法,并研制了一款工作频率为17GHz模拟移相器,为更高频段相位噪声测量系统的搭建奠定了基础。测试结果表明,该移相器移相范围大于310°,在所有移相范围内,回波损耗大于17dB,插入损耗小于7dB。