無線傳輸?shù)氖瞻l(fā)模塊的性能主要取決于所用本振的相位噪聲,因此模塊特性的準(zhǔn)確測量,特別是相位噪聲的測量,是進(jìn)行有效通信和廣播的基本保證。在常用的相位測量應(yīng)用中,一臺(tái)頻譜分析儀通?？梢詽M足測試要求。但是,如果需要更大的動(dòng)態(tài)范圍、更高的測量精度以及更多的靈活性時(shí),基于鎖相環(huán)（PLL）的測量法更適合相位噪聲的測量。信號(hào)源分析儀FSUP在一臺(tái)儀表上集合了這兩種功能：一臺(tái)50GHz的高性能頻譜分析儀FSU,同時(shí)具備基于鎖相環(huán)測量法的相位噪聲測量功能。
 
  　　基于鎖相環(huán)法測量相位噪聲
 
  　　通常,基于鎖相環(huán)法測量相位噪聲非常復(fù)雜,而測量的校準(zhǔn)工作更為麻煩。FSUP為客戶大大地簡化了整個(gè)測量步驟,使得相位噪聲的測量只需一個(gè)按鍵。此外,用戶可以選擇外部或內(nèi)部參考源,也可以選擇任一種參考源和比較器。然而,更多的應(yīng)用是利用內(nèi)部比較器和內(nèi)部參考源進(jìn)行測量,  FSUP將這樣的測量方式設(shè)置為默認(rèn)方式,當(dāng)然用戶也可通過簡易的菜單選擇其它測量方式。
 
  　　儀器中的預(yù)測量功能會(huì)測量振蕩器的所有重要參數(shù),比如功率和調(diào)諧斜率等。然后FSUP將自動(dòng)選擇理想的測量參數(shù)。根據(jù)輸入頻率的不同,儀器利用內(nèi)部的頻率倍頻器使內(nèi)部參考源工作在一個(gè)理想的范圍內(nèi)。同時(shí),用戶也可以改變預(yù)置的參數(shù)。頻率偏移范圍以及其它一些測量設(shè)置參數(shù),像帶寬、濾波器類型、平均次數(shù)等同樣容易設(shè)置。菜單的設(shè)置跟應(yīng)用固件FS-k40相類似,從而使得操作非常簡單。
 
  　　當(dāng)開始測量相位噪聲時(shí),屏幕上會(huì)顯示“Locked”或者“Unlocked”表明鎖相環(huán)是否鎖定,如果已經(jīng)鎖定則測量可以開始。環(huán)路帶寬可以根據(jù)需要而改變,同時(shí)在測量過程中鑒相器的電壓輸出會(huì)在屏幕上顯示。用戶可以選擇以下其一功能：顯示所有的雜散分量（像由AC頻率干擾或鑒相頻率引起的雜散）或者是消除所有的或特定指明的干擾分量。同時(shí),FSUP也可以顯示完整的參數(shù)（像殘余調(diào)頻/調(diào)相或者是RMS抖動(dòng)等）。計(jì)算范圍包括整個(gè)測試范圍內(nèi),而綜合限制可以由用戶來設(shè)置。
 
  　　為了保證能準(zhǔn)確測量振蕩器的相位噪聲,內(nèi)部參考源的相位噪聲相對于被測件來說必須要小到可以忽略的程度。FSUP內(nèi)部參考源提供*的相位噪聲特性以滿足測試需求。輸出頻率為640MHz,偏離載波10kHz時(shí)相位噪聲為-136dBc/Hz,偏離載波10MHz時(shí)為-165dBc/Hz。
 
  　　利用互相關(guān)技術(shù)降低相位噪聲
 
  　　安裝FSUP－B60選件后,信號(hào)源分析儀就配備了兩路平衡接收通道。這種對稱結(jié)構(gòu)可以對兩路通道進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,通過這樣的運(yùn)算可以消除兩路參考源的非相關(guān)固有噪聲?；旌系姆至靠梢酝ㄟ^平均來消除,zui終剩下的只有被測件的固有噪聲,這使靈敏度不再局限于內(nèi)部參考源的固有相位噪聲。測量的改善程度主要決定于平均的次數(shù),而zui大可以改善達(dá)20dB。
 
  　　*的頻譜分析儀功能
 
  　　信號(hào)源分析儀FSUP整合了一臺(tái)50GHz高性能頻譜分析儀。用戶可利用頻譜儀直接測量相位噪聲,這種測試方法的靈敏度決定于頻譜邊帶的功率譜密度。缺點(diǎn)是顯而易見的：需要更長測量時(shí)間、靈敏度較低、測量動(dòng)態(tài)范圍較小;在頻譜儀模式下無法應(yīng)用互相關(guān)技術(shù),也不能區(qū)分幅度噪聲和相位噪聲,雜散的計(jì)算或消除也更為復(fù)雜。然而,其優(yōu)點(diǎn)也很明顯,可以獲得很大的測量頻率偏移。因此,頻譜分析儀在測量相位噪聲中是一個(gè)*的儀器。當(dāng)測量諧波或干擾信號(hào)時(shí),該儀器提供超越頻譜儀基本功能的能力,如測量雜散信號(hào)。它可在各段的掃描范圍內(nèi)設(shè)置不同的測量參數(shù),自動(dòng)搜索干擾和雜散信號(hào),可計(jì)算高達(dá)100000的雜散測量點(diǎn)數(shù),測量結(jié)果以一個(gè)列表的形式顯示。
 
  　　在信號(hào)源特性測量中鄰信道功率同樣是一重要指標(biāo)。FSUP具有快速測量鄰信道功率的功能。用戶可以直接從預(yù)設(shè)置中選擇測量參數(shù),也可以獨(dú)立設(shè)置信道帶寬和信道間距。FSUP的標(biāo)準(zhǔn)配置中同樣提供了很大的動(dòng)態(tài)范圍。該儀器像FM/PM/AM解調(diào)器一樣可以測量振蕩器信號(hào)的時(shí)間特性,具有對瞬態(tài)特性進(jìn)行寬帶分析和對高頻切換引起的影響進(jìn)行測試的功能。
 
  　　振蕩器的完整特性測量
 
  　　為了記錄振蕩器的各種特性,同時(shí)利用鎖相環(huán)測試方法測量相位噪聲,用戶必須準(zhǔn)確設(shè)置壓控振蕩器的工作電壓和調(diào)諧電壓。為了滿足這樣的需要,  FSUP提供了兩組獨(dú)立的低噪聲直流電輸出端口。工作電壓和調(diào)諧電壓可以通過簡易的菜單進(jìn)行設(shè)置。為了滿足特殊的應(yīng)用,  FSUP同時(shí)提供負(fù)電壓的輸出。為了測量壓控振蕩器的特性,需要進(jìn)行以下這些典型測量：在固定的工作電壓下,改變調(diào)諧電壓（調(diào)諧特性）,或者在固定調(diào)諧電壓,而改變工作電壓（直流特性）,也可以在工作電壓和調(diào)諧電壓同時(shí)改變下測量。另外,這些參數(shù)的測量不僅可以在基波下測量,同時(shí)可以在諧波下測量。對于這些測量,用戶可以通過設(shè)定不同的測量點(diǎn)數(shù)來達(dá)到測量所需的分辨率。
 
  　　結(jié)語
 
  　　FSUP結(jié)合了相噪測試儀,瞬態(tài)測試儀和頻譜分析儀的功能,是一臺(tái)適合在研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用的理想儀器。這臺(tái)儀表可以使用戶減少在信號(hào)源分析儀的投入,而測試更加簡易、功能更多。所有的功能可以通過LAN或GPIB總線作遠(yuǎn)程控制,因此該儀表能夠很容易集成到生產(chǎn)線上。