CN102435971B - 一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置，包括：参考源（1）、待测源（9）、相位噪声测量装置（10），还包括：合路器A（2）、移相器（3）、衰减器A（4）、混频器（5）、有色噪声源（6）、衰减器B（7）、合路器B（8）。通过组建有色噪声源，并利用其在近载频范围内的噪声特性，对相位噪声测量结果准确度进行了校准，解决了传统的比对测量方法的不足，从而可以对相位噪声测量结果准确度进行溯源。

Description

一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置
技术领域
本发明涉及一种校准装置，特别是一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置。
背景技术
目前市场上的相位噪声测量装置主要包括引进的HP3047A、HP3048A、E5500系列及PN9000等，这些装置的组成主要包括检相器、锁相环路、低噪声放大器、数据采集和计算机。按照国军标GJB/G3414-98《相位噪声测试系统检定规程》可以对其部分指标进行校准/检定，但无法对相位噪声测量系统的相位噪声测量结果准确度进行校准/检定。
由于高稳晶振和原子频率标准广泛应用于星载电子设备的时基、雷达微波链路的本振以及通讯电子系统的时基，其近载频相位噪声特性尤其受到关注。所以使用相位噪声测量系统对其进行测量时，测量结果准确度具有严格的要求。
目前国内对于相位噪声测量结果准确度的校准，只能通过多台相位噪声测量系统的比对，实现相位噪声的量值统一工作。这种方法存在的问题是：1、没有对近载频相位噪声测量结果准确度的测量；2、比对测量精度不高，测量不确定度为3dB；3、不能立即给出测量结果，需要多台比对后，进行统计，才能得出结果。
发明内容
本发明目的在于提供一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置，解决以往装置没有对近载频相位噪声测量结果准确度的测量、比对测量精度不高、测量不确定度为3dB、不能立即给出测量结果的问题。
一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置，包括：参考源、待测源、相位噪声测量装置，还包括：合路器A、移相器、衰减器A、混频器、有色噪声源、衰减器B、合路器B。
参考源输出端与合路器A输入端射频电缆连接，合路器A零度端与合路器B零度端射频电缆连接，合路器A正交端与移相器输入端射频电缆连接，移相器输出端与衰减器A输入端射频电缆连接，衰减器A输出端与混频器本振端射频电缆连接，混频器中频端与有色噪声源输出端射频电缆连接，混频器射频端与衰减器B输入端射频电缆连接，衰减器B输出端与合路器B正交端射频电缆连接，合路器B输出端与相位噪声测量装置本振端射频电缆连接，待测源输出端与相位噪声测量装置射频端射频电缆连接，相位噪声测量装置压控输出端与参考源压控输入端射频电缆连接。
工作时，参考源的频率为f0，合路器A将参考源功分成两路。合路器A输出的两个支路通过移相器的相位调整保证两支路信号相位正交，合路器A输出的正交端信号通过衰减器A的衰减得到适当的功率。有色噪声源的功率谱密度的斜率为-20dB/Oct，相对于＋10dBm的参考源载波功率，1Hz处的噪声功率谱密度为-30dBc/Hz，噪声带宽为1kHz。有色噪声源与通过衰减器A得到的正交端信号通过混频器进行混频后由射频端输出至衰减器B，经过衰减器B的衰减后与合路器A输出的零度端信号通过合路器B进行合并后输出，合路器B的输出是参考源经过有色噪声源调制后的结果，其边带噪声为已知值ξ1。采用相位噪声测量装置对经过有色噪声源调制的参考源和待测源进行测量，测量结果为参考源有色噪声边带测量值ξ2。在相位噪声测量过程中，近载频测量结果准确度校准结果为ξ2－ξ1。
基于有色噪声源的近载频相位噪声测量准确度的校准方法克服了目前采用的传递源进行比对测量的不足，其具有以下优点：可以实现近载频分析傅氏频率范围内的准确度测量；精度提高，不确定度可以控制在1dB内；可以立即给出测量结果的误差。
附图说明
图1一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置的示意图。
1.参考源    2.合路器A    3.移相器    4.衰减器A    5.混频器    6.有色噪声源
7.衰减器B   8.合路器B    9.待测源    10.相位噪声测量装置。
具体实施方式
一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置，包括：参考源1、待测源9、相位噪声测量装置10，还包括：合路器A2、移相器3、衰减器A4、混频器5、有色噪声源6、衰减器B7、合路器B8。
参考源1输出端与合路器A2输入端射频电缆连接，合路器A2零度端与合路器B8零度端射频电缆连接，合路器A2正交端与移相器3输入端射频电缆连接，移相器3输出端与衰减器A4输入端射频电缆连接，衰减器A4输出端与混频器5本振端射频电缆连接，混频器5中频端与有色噪声源6输出端射频电缆连接，混频器5射频端与衰减器B7输入端射频电缆连接，衰减器B7输出端与合路器B8正交端射频电缆连接，合路器B8输出端与相位噪声测量装置10本振端射频电缆连接，待测源9输出端与相位噪声测量装置10射频端射频电缆连接，相位噪声测量装置10压控输出端与参考源1压控输入端射频电缆连接。
工作时，参考源1的频率为f0，合路器A2将参考源1功分成两路。合路器A2输出的两个支路通过移相器3的相位调整保证两支路信号相位正交，合路器A2输出的正交端信号通过衰减器A4的衰减得到适当的功率。有色噪声源6的功率谱密度的斜率为-20dB/Oct，相对于＋10dBm的参考源1载波功率，1Hz处的噪声功率谱密度为-30dBc/Hz，噪声带宽为1kHz。有色噪声源6与通过衰减器A4得到的正交端信号通过混频器5进行混频后由射频端输出至衰减器B7，经过衰减器B7的衰减后与合路器A2输出的零度端信号通过合路器B8进行合并后输出，合路器B8的输出是参考源1经过有色噪声源6调制后的结果，其边带噪声为已知值ξ1。采用相位噪声测量装置10对经过有色噪声源6调制的参考源1和待测源9进行测量，测量结果为参考源1有色噪声边带测量值ξ2。在相位噪声测量过程中，近载频测量结果准确度校准结果为ξ2－ξ1。

Claims (1)

1.一种近载频相位噪声测量准确度的校准装置，包括：参考源（1）、待测源（9）、相位噪声测量装置（10），其特征在于还包括：合路器A（2）、移相器（3）、衰减器A（4）、混频器（5）、有色噪声源（6）、衰减器B（7）、合路器B（8）；
参考源（1）输出端与合路器A（2）输入端射频电缆连接，合路器A（2）零度端与合路器B（8）零度端射频电缆连接，合路器A（2）正交端与移相器（3）输入端射频电缆连接，移相器（3）输出端与衰减器A（4）输入端射频电缆连接，衰减器A（4）输出端与混频器（5）本振端射频电缆连接，混频器（5）中频端与有色噪声源（6）输出端射频电缆连接，混频器（5）射频端与衰减器B（7）输入端射频电缆连接，衰减器B（7）输出端与合路器B（8）正交端射频电缆连接，合路器B（8）输出端与相位噪声测量装置（10）本振端射频电缆连接，待测源（9）输出端与相位噪声测量装置（10）射频端射频电缆连接，相位噪声测量装置（10）压控输出端与参考源（1）压控输入端射频电缆连接；
工作时，参考源（1）的频率为f0，合路器A（2）将参考源（1）功分成两路；合路器A（2）输出的两个支路通过移相器（3）的相位调整保证两支路信号相位正交，合路器A（2）输出的正交端信号通过衰减器A（4）的衰减得到适当的功率；有色噪声源（6）的功率谱密度的斜率为-20dB/Oct，相对于＋10dBm的参考源（1）载波功率，1Hz处的噪声功率谱密度为-30dBc/Hz，噪声带宽为1kHz；有色噪声源（6）与通过衰减器A（4）得到的正交端信号通过混频器（5）进行混频后由射频端输出至衰减器B（7），经过衰减器B（7）的衰减后与合路器A（2）输出的零度端信号通过合路器B（8）进行合并后输出，合路器B（8）的输出是参考源（1）经过有色噪声源（6）调制后的结果，其边带噪声为已知值ξ1；采用相位噪声测量装置（10）对经过有色噪声源（6）调制的参考源（1）和待测源（9）进行测量，测量结果为参考源（1）有色噪声边带测量值ξ2；在相位噪声测量过程中，近载频测量结果准确度校准结果为ξ2-ξ1。
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