HP公司推出快速灵活的相位噪声测量系统

1997年12月1日,HP公司凭借其在相位噪声测量和低相位噪声设计30年来所积累的经验,正式宣布推出用于测量振荡器和合成器相位噪声的两种系列的新型自动测量系统。 HP E5500A系列相位噪声测量系统,可以使器件制造厂家将对自动测试设备(ATE)的投资费用和生产测试时间减少到最低限度。台式HP E5500B系列为研制工程师提供灵活的测试配置和扩大的测量功能。     

灵活的配置系统加速相位噪声的测试

随着调相式数字通讯的迅速发展,测量相位噪声变得十分重要。相位噪声过大会使通讯系统的位误码率(BER)增加,因此用在通讯系统中的任何频率发生器,如介质谐振腔振荡器(DRO),压控振荡器(VCO)或频率综合器等,必须精确地表明其相位噪声。新型的HP E5500系列相位噪声测试设备,测量一个典型系统在频偏大于10kHz时的背境噪声达到-180dBc/Hz。HP E5500系列能以多种配置测量高达100GHz,频偏范围为0.01Hz～100MHz的相位噪声。     

模拟相位噪声测量系统

模拟相位噪声测量允许用相位噪声测量系统的本底噪声和振荡器的预测噪声曲线进行比较的方法,去选择或改变一种相位噪声测量技术。     

相位噪声测量系统和方法评述

相位噪声是最广泛用于描述频率的特有随机性的术语.业已提出了相位噪声测量的自动化采用两种技术即(双振荡器技术和单振荡器技术)可得到满意的结果.在频域中,使用一个频谱分析仪完成其测量,频谱分析仪提供一个跟随相位或频率检波器的频率窗.现代化的系统包括用于交互频谱测置的系统改进和用于改进延迟线调频鉴频器的噪声本底特性的技术,以便测量具有极低相位噪声特性的单信号源.还包括测量调幅噪声用的系统和技术.     

用于多普勒雷达的新型振荡器

本文介绍一种用于多普勒雷达的新型振荡器——声表面波振荡器.详细介绍了声表面波振荡器的原理、设计制作和实验结果.提出了一种准确测量声表面波延迟线相位品质因数的新方法.测量了振荡器的性能,其频率稳定度约10~(-10)/s,单边带相位噪声为-117dBc/Hz/1kHz,输出电平为+17dBm.     

一种实用的光电振荡器相位噪声测量系统

提出一种实用的光电振荡器的相位噪声测量系统和新的系统参数校准方法。该测量系统和校准方法所需器件少,成本低,可测量各种结构的光电振荡器。实验结果与理论分析取得良好的一致性。     

100MHz低相噪晶体振荡器设计

相位噪声是振荡器最重要的性能指标.该文从振荡器反馈理论出发,得到了一种新颖的振荡器相位噪声模型,并使用Matlab对相位噪声模型进行仿真,得到单边带相位噪声功率谱密度.对模型的相位噪声仿真结果与其他方法仿真所得相位噪声进行了比较,两者的仿真结果较吻合.在模型指导下设计出一低相噪晶体振荡器,实测结果与仿真结果吻合.     

光电振荡器的相位噪声特性

与传统的微波振荡器相比,光电振荡器利用光纤储能,能够产生低相位噪声的微波信号.论述了光电振荡器的特点、基本结构和工作原理,推导了相位噪声的表达式,对其特性进行了理论研究,并构建了光电振荡器的实验.理论分析表明,光纤延时、激光器的相对强度噪声以及微波放大器的噪声系数会影响光电振荡器的相位噪声,为减小相位噪声提供了理论依据.实验测量了3种光纤延时下的相位噪声,并与理论分析的结果进行了对比,证明了理论分析的正确性.     

基于注频锁相技术的发射波束形成系统

研究了利用注频锁相技术实现低成本、高集成度、高效率的发射波束形成系统。首先介绍了发射波束形成的原理,并研究了注频锁相振荡器相位系统平衡点的稳定性,根据注频锁相振荡器的相位噪声理论给出了注频锁相振荡器阵列的设计原则,然后根据理论分析设计了一种可以产生高稳定度、低相位噪声具有任意相位加权系数的多通道射频相干信号的波束形成系统,利用计算机仿真该系统实现了发射波束扫描,证明了基于注频锁相技术的发射波束形成系统的可实现性。最后搭建了四通道注频锁相振荡器阵列,测量结果表明注频锁相振荡器阵列可以产生具有任意相位加权系统的多通道相干信号,进一步证明了该发射波束形成系统的有效性。     

本振相位噪声对OFDM的影响及仿真

讨论了相位噪声对OFDM系统引起的两种干扰——公共相位噪声和信道间干扰，给出了干扰功率与信号功率的比值；建立和仿真了本振为自由振荡器时相位噪声的功率谱密度摸型；仿真了相位噪声对信道间干扰、系统误码率的影响。     

低相位噪声毫米波平面振荡器研究

设计了一种低相位噪声毫米波平面振荡器电路,采用在振荡器谐振端嵌入缺陷接地结构(DGS)方法来改善振荡器的相位噪声;同时在振荡器混合集成中采用了芯片倒扣技术减小寄生效应.分析并比较了嵌入和未嵌入DGS结构两种振荡器电路的性能.测试结果表明,嵌入DGS结构的振荡器相位噪声比未嵌入的降低了5 dB～7 dB.     

基于光电振荡器的低相噪光生微波技术及其应用北大核心CSCD

光电振荡器通过自振荡产生超低相位噪声微波信号,具有光、电两种输出,有望从源头突破现有雷达、电子战等射频系统性能瓶颈。文章介绍了光电振荡器的基本结构和理论模型,回顾了光电振荡器相位噪声、边模抑制比、工作频率、稳定度和小型化等关键性能提升的研究进展,并讨论了光电振荡器的功能拓展及光电振荡器在雷达等领域的应用。     

振荡器时变相位噪声分析技术研究进展

介绍了两种射频振荡器的时变相位噪声模型:Demir&Mehrotra的非线性扰动模型和Hajimiri&Lee的时变相位噪声模型。对一个简单的非线性电导LC振荡器,分别建立了这两种模型,并指出了两种模型的联系和区别。讨论了两种模型的计算方法,介绍了在EDA软件HSpice和SpectreRF下,以及频域中相位噪声的计算问题。最后,进一步讨论了时变相位噪声,指出相位噪声分析的难点和未来的发展方向。     

基于阶梯阻抗hair-pin谐振器的X波段振荡器的设计

介绍一种采用新颖hair-pin谐振器设计低相位噪声平面微波振荡器的方法。新hair-pin谐振器利用阶梯阻抗可以转移基波倍频处的伪谐振频率并可以消除谐波互调分量的优势,使振荡器的相位噪声明显地降低。与传统均匀阻抗hair-pin谐振器设计的振荡器相比,新hair-pin谐振器设计的振荡器表现出更好的相位噪声。实验测量结果表明:振荡频率为12.07GHz,在100kHz和1 MHz频偏处,相位噪声分别为-96.15dBc/Hz和-127.29dBc/Hz。此外,振荡器的功耗为37.4mW,输出功率为-0.76dBm。     

PLL频率合成器的噪声底值测量

相位噪声是无线应用频率合成器的一个关键性能参数。调相蜂窝系统（如PHS,GSM和IS－54）的RF设计人员需要低噪声的本地振荡器（LO）或频率合成器单元。在调相系统中,合成器的综合相位噪声会影响收发器的RMS相位误差。频率开关时间和基准寄生抑制对调制解调器数了标准来说也是关键参数。在锁定条件下,较窄的环路滤波器带宽将降低综合相位噪声,但增加PLL（锁相环）锁定时间。本文描述对合成器所产牛的锁相环噪声进行量化的标准测量技术。相位噪声频谱单边带相位噪声是任何频率控制系统的关键性能参数。边带噪卢可变换成相关的频带…     

射频应用的压控振荡器相位噪声的研究

相位噪声是压控振荡器（VCO）的关键参数之一。本文阐述了VCO相位噪声的特性，分析了时不变和时变两种相位噪声模型，给出了优化相位噪声的方法。     

射频应用的压控振荡器相位噪声的研究

相位噪声是压控振荡器(VCO)的关键参数之一。阐述了VCO相位噪声的特性,分析了时不变和时变两种相位噪声模型,给出了优化相位噪声的方法。     

一种带有尾电流源反馈的FBAR振荡器

为改善振荡器相位噪声性能,设计了一种带有尾电流源反馈的薄膜体声波谐振器（FBAR）振荡器。研究表明,尾电流源晶体管闪烁噪声和谐振回路是振荡器相位噪声的主要来源。为了降低尾电流源晶体管闪烁噪声对振荡器相位噪声的影响,采用两组对称分离且工作在亚阈值区域的P型金属氧化物半导体（PMOS）偏置电流源进行尾电流反馈。与传统单个尾电流源相比,该技术具有更好的相位噪声性能。同时,基于对Hajimiri噪声模型的分析,利用尾电流源反馈技术,控制振荡器在振幅达到峰值及零穿越点时的电流大小,以进一步改善相位噪声性能。高Q值谐振器可以显著提高振荡器的整体相位噪声性能,因此,设计采用高Q值微机电系统（MEMS）器件FBAR作为谐振腔,并通过TSMC 180 nm RF CMOS工艺完成电路设计。结果表明：该振荡器输出频率为1.93GHz,整体电路功耗为580μW,在1 kHz偏频处相位噪声为-89.7 dBc/Hz,计算得到灵敏值（Factor Of Merit, FOM）为217 dB。     

采用两个SC切谐振器的低噪声甚高频晶体控制振荡器

本文叙述一种新颖的双晶体控制甚高频晶体振荡器电路的设计与性能,这种振荡器电路的输出信号单边相位噪声谱远低于常规单晶体振荡器得到的噪声谱。采用多(双)晶体谐振器可使离载波偏 f≤1 kHz 的边带相位噪声电平减小5dB。这种振荡器是对称式的,包含两个低选择性调谐回路(防止振荡在晶体 B 模谐振频率上),因此每个谐振器以相同的方式工作。两个 SC 切晶体谐振器都在高激励电平(5到8毫瓦)上工作,振荡器的两个单独输出信号是通过各自与同型式共基极缓冲放大器相串联的谐振器提取的。当调制频率超过谐振器有载带宽时,由于谐振器的窄带传输响应,使振荡器信号相位噪声被进一步抑制。此外,还因为两个负载电路(缓冲放大器)的附加噪声谱不相关,故在高调制频率(f≥10kHz)上,信号频率在负载电路输出端相加,可使输出信号的边带相位噪声电平减小3dB。用80兆赫样机振荡器进行了验证,测得它的边带相位噪声电平:f=100赫时为-134dB/Hz,f=1kHz 时为-164dB/Hz 和 f≥10kHz时为-181dB/Hz。后来单独对振荡器用谐振器的短期稳定度进行测量,结果表明,在 f=1kHz 以下的振荡器输出信号的边带相位噪声电平是由谐振器不稳定性引起的,而不是维持级晶体管的相位噪声所致。另外,有一种方法,就是采用工作状态相同的两个谐振器,由于所用两个谐振器的机械应力显示出大小相等而方向相反的加速度—频率灵敏度,可使谐振器件的输出信号频率不稳定度减小。     

不同类型噪声作用下振荡器的相位噪声分析

相位噪声是振荡器最重要的性能指标.文中从描述振荡器的非线性微分方程出发,提出将噪声作为非线性微分方程的一项,通过建立随机非线性微分方程来分析振荡器的相位噪声,为振荡器的相位噪声提出了一种新的分析方法.用这种方法,在相同强度下,针对白噪声分别为加性和乘性的情形,分析其产生的相位噪声,得出了乘性噪声产生的相位噪声远大于加性噪声所产生的相位噪声的结论.