針對無(wú)線(xiàn)寬帶相位噪聲的測試方案

　　然而，頻譜分析儀不適用于測量質(zhì)量很高的合成器，比如實(shí)驗室標準的合成信號發(fā)生器或者原子鐘。在這些情況下，測量結果是頻譜分析儀的殘留相位噪聲基底，而不是被測設備。

　　當測量有漂移的信號源時(shí)，比如壓控振蕩器（VCO），頻譜分析儀同樣有局限性，因為VCO的頻率漂移會(huì )影響測量結果。在偏移量較大時(shí)，比如大于1MHz，這通常不是問(wèn)題，但是偏移量較小時(shí)，比如1kHz，VCO的輸出會(huì )經(jīng)常漂出測量范圍，導致結果無(wú)效。

　　因為相位噪聲是用dBc/Hz為單位來(lái)測量的，但是本振需要用角度的均方根來(lái)測量，所以需要一些轉換，這就要對相位噪聲在數十個(gè)偏置范圍內進(jìn)行積分，并且轉換到恰當的單位——角度、弧度或者秒。雖然你可以手動(dòng)完成這一復雜的過(guò)程，但是讓設備完成要簡(jiǎn)單得多。

　　偏移量范圍的問(wèn)題

　　但是這會(huì )產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題：在什么偏移量范圍內進(jìn)行積分？對于OFDM，一個(gè)不錯的經(jīng)驗法則是，將碼元速率到系統帶寬的偏移量作為積分范圍。碼元速率的限制是因為接收機消除了CPE，而CPE主要位于碼元速率以下的偏移量處。超出系統帶寬的偏移量被接收濾波器濾除了，所以就沒(méi)有什么影響了。

　　對于WiMAX，準確的偏移量取決于使用的具體配置，比如說(shuō)，可以使用10kHz～5MHz的偏移量。對于LTE，原理是相同的，但是偏移量會(huì )稍有不同，它同樣取決于無(wú)線(xiàn)電的使用模式。比如，LTE可以使用15kHz～20MHz的范圍。

　　圖3 這個(gè)相位噪聲圖畫(huà)出了10kHz～5MHz偏移量范圍中的抖動(dòng)測量，標記畫(huà)出了抖動(dòng)測量中不同頻率偏移量范圍的界限

　　相位噪聲圖不僅提供了一種在具體頻率偏移量范圍內得到抖動(dòng)的方法，而且可以用來(lái)更好地理解PLL。仔細查看圖3所示的相位噪聲圖，我們會(huì )發(fā)現幾個(gè)不同區域。

　　從10Hz到近1kHz，以及從近100kHz到1MHz的偏移量具有相當穩定的每分貝20dB的斜率。這是頻率參考和壓控振蕩器中的諧振元件起主要作用的區域。從近1kHz到10kHz，我們看到一個(gè)平坦的區域，兩邊分別過(guò)渡到20dB/分貝。這是參考源的寬帶噪聲基底被搬移到RF頻率而造成的。

　　鎖相環(huán)的帶寬也在這個(gè)區域，很可能靠近高值端。在這區域內可能會(huì )有很大的尖峰，取決于環(huán)路濾波器；這意味著(zhù)存在欠阻尼，它可能會(huì )造成不穩定。在大約1MHz以上的偏移量處，我們可以看到壓控振蕩器的寬帶噪聲。

　　所以，使用頻譜分析儀和相位噪聲測量軟件可以很好地檢驗本振的抖動(dòng)性能。這種組合成本低，性能充足，而且便于展示在一定頻率偏移量范圍內的抖動(dòng)。