晶体振荡器将用于许多高端通信应用中。为了确保设备的有效使用,在电子射频电路中消除相位噪声以保持强频率稳定性是非常重要的。对于雷达系统中的精确瞄准和其他通信系统中的频谱纯度来说尤其如此。让深入研究了晶体振荡器相位噪声和抖动的含义。这将有助于您更好地理解降低系统相位噪声的重要性。
一、什么是相位噪声?
噪声在波形的频域中表示,由相位(频率)的快速、短期和随机波动组成。这是由时域不稳定性(抖动)造成的。
确保相位噪声不会与抖动混淆。抖动是一种在时域中描述晶体振荡器稳定性的方法。它将所有噪声源结合在一起,并显示它们对时间的影响。
用最简单的话来说,相位噪声描述的是晶振在频域的稳定性,抖动描述的是在时域的稳定性。
二、了解相位噪声的简单五步法
要深入了解相位噪声,不妨试试这个简单的5步流程。一旦你明白了这5个步骤,你就明白了相位噪声的成因!
"在5步过程中,频谱密度如何与相位噪声相关?"以下是每个步骤的更多细节。
第一步:光谱密度
频谱密度是频域中信号功率强度的度量。频谱提供了一种有用的方法来表征随机信号的幅度和频率内容。
当您以自己选择的不同频率间隔绘制每个频谱密度点(本例中为1Hz)时,您将看到下图所示的图表:
步骤2:信号功率密度
所谓的噪声信号功率密度。从开始到停止的图的顶部带,称为单边带。
步骤3:噪声功率密度
现在,我们可以将提取的部分称为单边带噪声(任何高于标称振荡器频率(Fosc)且与谐波无关的部分都可以视为相位噪声)。图中这部分的技术术语是噪声功率密度。因为要搜索的范围很大,所以此时我们以dBW(LOG(Watts))为单位测量噪声功率密度。
步骤4:单边带噪声密度
当我们结合单边带和噪声功率密度时,我们实际上是在测量所谓的SSB(单边带)噪声密度。
第五步:相位噪声
最后,我们可以在时域中观察这个,然后看到一个抖动& gt;波形(见图表)。我们正在观察抖动& gt;因为抖动远小于一个完整周期(见图表),可以说是由相位波动(不是频率波动)。由于这些波动是噪声,它们实际上是相位噪声。
所以SSB噪声密度=相位噪声,这就是相位噪声的来源!实际上,它这很容易理解
三、相位噪声是由什么引起的?
高端应用(例如雷达通信、军事通信以及空间和卫星通信)中的相位噪声通常由以下因素引起
高振动
微小振动
力和加速度灵敏度
使用防振G灵敏度晶体振荡器是消除所有这些潜在相位噪声源的最佳方式。
以下是晶体振荡器中一些常见的相位噪声源。
随机噪声源:
热(约翰逊)噪声
散粒噪声
闪烁噪声(粉红噪声)
负责晶体缺陷(老化)的编辑:CC
标签:噪声相位频率