Kombination aus Spektrumanalysator und Phasenrauschmessplatz vereinfacht Charakterisierung von Signalquellen bis 110 GHz

Phasenrauschmessungen präzise im Griff

9. August 2006, 10:56 Uhr | Dr. Wolfgang Wendler
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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Phasenrauschmessungen präzise im Griff

Die 90-Grad-Phasendifferenz wird mittels einer zusätzlichen PLL-Schleife aufrechterhalten. Zahlreiche Vorteile gegenüber der Messung mit dem Spektrumanalysator sind die Folge: Der Träger wird vollständig unterdrückt. Also sind Messungen bis zu sehr kleinen Offsetfrequenzen ebenso machbar wie eine Signalaufzeichnung mit sehr hoher Dynamik am A/D-Wandler. Der Anwender kann überdies zwischen Amplitudenrauschen und Phasenrauschen unterscheiden. Auch die Grenzempfindlichkeit ist nicht durch den Lokaloszillator des Spektrumanalysators beschränkt. Der Referenzoszillator kann frei gewählt werden. Im Bereich hochwertiger Oszillatoren hat der Anwender die Möglichkeit, zwei gleiche Oszillatoren gegeneinander zu vermessen und anschließend eine Korrektur um 3 dB vorzunehmen. Schließlich steht die Kreuzkorrelationsmethode zur Verfügung, um die Empfindlichkeit zu erhöhen.

Nutzt man zwei parallele Empfangspfade, kann durch die symmetrische Struktur eine Kreuzkorrelation zwischen den beiden Pfaden durchgeführt werden. Das nicht korrelierte Eigenrauschen der beiden Referenzquellen kann auf diese Weise durch viele Mittelungen nahezu eliminiert werden, wobei das korrelierte Signal des DUT unverändert bleibt. Die Empfindlichkeit ist dann nicht mehr limitiert durch das Phasenrauschen der Referenzquellen. Der Grad der Verbesserung der Empfindlichkeit hängt von der Anzahl der Mittelungen ab und beträgt bis zu 20 dB.

Messung des Phasenrauschens mit dem Spektrumanalysator

Die Messung des Phasenrauschens mit einem Spektrumanalysator ist eine einfache Methode, um die spektrale Leistungsdichte in den Seitenbändern zu bestimmen. Beim „Sweep“ über den Frequenzoffsetbereich wird anschließend das Ergebnis angezeigt:

formel1-im-kasten_07.jpg

  1. Phasenrauschmessungen präzise im Griff
  2. Bild 3
  3. Phasenrauschmessungen präzise im Griff
  4. L(f<sub>m</sub>)

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