使用带有 E5053A 的E5052B SSA 快速、简单、准确地测量微波信号的相位噪声
应用指南
使用带有 E5053A 的E5052B SSA 快速、简单、准确地测量微波信号的相位噪声
当今，高速半导体技术（例如，RF-CMOS、GaN 和 SiGe）的发展正在将应用频率上限推得越来越高，一直达到微波和毫米波范围。随着新型商业市场应用的要求（例如，汽车雷达、超宽带通信链路和无线 LAN/PAN，以及传统的航空航天和国防应用）变得更为严格，描述信号源的相位噪声特征比过去变得更为重要。
此外，在尽可能多地测试微波信号源的参数时，希望有一种简单且具有成本效益的方法来评估相位噪声。Keysight E5052B 信号源分析仪（SSA）以及 E5053A 微波下变频器具有高达 26.5GHz 的扩展频率范围。
如图 1 所示，利用 E5053A、E5052B（10 MHz 至 7 GHz）中可供使用的所有六个基本功能现在都可以在高达 26.5 GHz 的频率范围内使用。利用是德科技或第三方提供的外部谐波混频器，相位噪声测量功能可被扩展到 110GHz。
E5052B SSA 在微波载波频率处提供了出色的相位噪声灵敏度。在 Normal 采集模式下，相位噪声分析的最大频率偏移范围为 1 Hz 至 100 MHz，在 Wide 采集模式为 40 MHz。Wide 采集模式对于测量漂移程度较大的振荡器非常有用。在图 2 中，所示测量结果为 21.55 GHz。可以看到 E5052B 和 E5053A 可以测试 21.55 GHz 微波信号或 43.10 GHz 等效时钟频率的亚皮秒级抖动（相位噪声）。图 3 中示出微波频率的典型本底相位噪声。
与传统的直接频率分析仪方法或者传统的 PLL 方法相比，E5052B 测量相位噪声的速度非常快。例如，在 1 kHz 至 100 MHz 偏移频率范围内，该测量处理能力仅需不到半秒的时间，在 1 Hz 至 100 MHz 偏移频率范围内，仅需大约 13 秒。由于使用了采样率为 250 MSps 的 100 MHz 实时基带分析仪，这一级别的相位噪声测量处理能力比传统方法快 10 倍以上。
在低相位噪声测量中，E5052B 的双通道互相关技术（随机噪声消除技术）最多可以将本底噪声降低 20 dB（取决于相关的次数）。尽管提高相关次数会导致测量时间变长，但总测量时间仍然保持在如图 4 所示的合理范围内。在图 5 中给出了使用互相关技术所获得的降噪效果（降噪比）。
对于微波频率的静默（非常低的相位噪声）信号源，E5052B 和 E5053A 通常采用前面提及的互相关技术，可以在 Normal 采集模式（PLL 方法）中提供出色的灵敏度和极低的本底噪声。
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