針對無線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，比如實驗室標(biāo)準(zhǔn)的合成信號發(fā)生器或者原子鐘。在這些情況下，測量結(jié)果是頻譜分析儀的殘留相位噪聲基底，而不是被測設(shè)備。

　　當(dāng)測量有漂移的信號源時，比如壓控振蕩器（VCO），頻譜分析儀同樣有局限性，因為VCO的頻率漂移會影響測量結(jié)果。在偏移量較大時，比如大于1MHz，這通常不是問題，但是偏移量較小時，比如1kHz，VCO的輸出會經(jīng)常漂出測量范圍，導(dǎo)致結(jié)果無效。

　　因為相位噪聲是用dBc/Hz為單位來測量的，但是本振需要用角度的均方根來測量，所以需要一些轉(zhuǎn)換，這就要對相位噪聲在數(shù)十個偏置范圍內(nèi)進行積分，并且轉(zhuǎn)換到恰當(dāng)?shù)膯挝?mdash;—角度、弧度或者秒。雖然你可以手動完成這一復(fù)雜的過程，但是讓設(shè)備完成要簡單得多。

　　偏移量范圍的問題

　　但是這會產(chǎn)生一個問題：在什么偏移量范圍內(nèi)進行積分？對于OFDM，一個不錯的經(jīng)驗法則是，將碼元速率到系統(tǒng)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(tǒng)帶寬的偏移量被接收濾波器濾除了，所以就沒有什么影響了。

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

　　圖3 這個相位噪聲圖畫出了10kHz～5MHz偏移量范圍中的抖動測量，標(biāo)記畫出了抖動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(nèi)得到抖動的方法，而且可以用來更好地理解PLL。仔細查看圖3所示的相位噪聲圖，我們會發(fā)現(xiàn)幾個不同區(qū)域。

　　從10Hz到近1kHz，以及從近100kHz到1MHz的偏移量具有相當(dāng)穩(wěn)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(qū)域。從近1kHz到10kHz，我們看到一個平坦的區(qū)域，兩邊分別過渡到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)的帶寬也在這個區(qū)域，很可能靠近高值端。在這區(qū)域內(nèi)可能會有很大的尖峰，取決于環(huán)路濾波器；這意味著存在欠阻尼，它可能會造成不穩(wěn)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(nèi)的抖動。