【摘 要】
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随着通信、导航、雷达、高精密仪器等现代电子设备的快速发展和应用普及,电子系统的性能也随之不断优化改善,从而对相位噪声指标提出了越来越高的要求。目前频率源相位噪声测量技术已经相对成熟,而在研发调试阶段,为取得更高性能指标,对系统内二端口器件的附加相位噪声测量评估同样有着重要的意义。首先,本文介绍了相位噪声的理论基础与常见频率源相位噪声测量方法,引出附加相位噪声的概念与意义,给出所搭建干涉载波抑制法相
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随着通信、导航、雷达、高精密仪器等现代电子设备的快速发展和应用普及,电子系统的性能也随之不断优化改善,从而对相位噪声指标提出了越来越高的要求。目前频率源相位噪声测量技术已经相对成熟,而在研发调试阶段,为取得更高性能指标,对系统内二端口器件的附加相位噪声测量评估同样有着重要的意义。首先,本文介绍了相位噪声的理论基础与常见频率源相位噪声测量方法,引出附加相位噪声的概念与意义,给出所搭建干涉载波抑制法相位噪声测量系统较传统饱和混频器法具备的优势及其结构原理,并详细介绍系统各关键模块的选型设计方法,其中实现系统核心鉴相功能的X波段混合环二极管双平衡混频器为自行研制。经测试该混频器在固定本振频率10.24 GHz,本振功率7 d Bm,中频输出DC-2 GHz范围内,变频损耗在7.7-10.4 d B之间波动,中心频率处三端口隔离度均大于25 d B,且在10.24±2 GHz宽频带范围射频、本振输入到中频输出隔离度均大于27 d B,具有较优异性能。接着,利用该自制混频器设计X波段干涉载波抑制测量系统,给出系统搭建与调试测试完整流程,最终测试系统在10.24 GHz载波频率处具有-178 d Brad~2/Hz@1 KHz,偏离载波大于10 KHz处-181 d Brad~2/Hz的底噪指标,有较高的鉴相增益和测试灵敏度,并通过对低噪声放大器、电调衰减器、隔离器等器件的附加相位噪声性能测试与数据处理分析,验证了该系统方案的可行性与测试数据的可靠性。最后,本文搭建了P波段附加相位噪声测量系统,给出选型测试方案并着重对比上述两频段跨度较大的测量系统在设计调试中的异同,为读者搭建不同频段测量系统提供更多思路与借鉴。最终所搭建系统实测底噪在500 MHz载波频率,偏离载波大于1 KHz时可达-175 d Brad~2/Hz,有较高测试灵敏度,可测试宽功率范围器件的附加相位噪声性能指标,具备较高实用价值。
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