CN108051077A - 一种用于数字化相位噪声测量参考源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于数字化相位噪声测量参考源系统，所述参考源系统包括第一参考源模块、第二参考源模块及第三参考源模块。本发明通过对不同频偏范围的频率信号进行针对性整合，解决了人们测量不同频率特性指标(长期频率稳定度、短期频率稳定度、相位噪声、频率准确度)时，需要选择不同参考源的难题，并且将频率准确度、长期频率稳定度、短期频率稳定度和相位噪声的频率性能融合，从而形成的一种频率性能融合的高频参考源系统。

Description

一种用于数字化相位噪声测量参考源系统
技术领域
本发明涉及噪声测量技术领域。更具体地，涉及一种用于数字化相位噪声测量参考源系统。
背景技术
频率源频率特性指标包括长期频率稳定度、短期频率稳定度、相位噪声和频率准确度，对待测频率源进行频率特性指标测量时，要求参考源的频率准确度优于待测频率源一个量级以上，要求参考源的频率稳定度要优于待测频率源三倍以上，要求参考源相位噪声要优于待测频率源10dB以上。目前市场上的参考源，主要包括高稳晶振、低相噪晶振、低相噪压控振荡器等以及原子频率标准等，但是这些参考源的技术指标各有侧重，没有一种参考源的指标可以同时满足长期频率稳定度、短期频率稳定度、相位噪声和频率准确度的要求，所以在测量不同频率特性指标时，需要选择不同的参考源。另外，目前市场上的全数字化相位噪声测量系统TSC5125系列，其以数字相位解调为基础，技术上大幅领先于传统的相位噪声及频率稳定度测量系统，但是这种测量系统仍然需要参考源，其最大的缺陷就是在测量待测频率源相位噪声时，当待测频率源频率较高时，采用低频参考源的相位噪声就会出现严重的指标损失，无法满足测量需求。
目前采用数字化相位噪声测量系统时，参考源的问题是：1、缺乏同时覆盖不同频率特性指标的参考源；2、缺乏高频的参考源。
因此，需要提供一种用于数字化相位噪声测量参考源系统，以解决上述问题。
发明内容
为解决上述问题的至少之一，本发明采用下述技术方案：
本发明提供一种用于数字化相位噪声测量参考源系统，所述参考源系统包括第一参考源模块，所述第一参考源模块用于产生频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号及第一相位噪声信号；第二参考源模块，所述第二参考源模块锁定所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号；第三参考源模块，所述第三参考源模块锁定所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号；所述第二参考源模块在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，同时，第二参考源模块在第二频偏范围内产生第二相位噪声信号；所述第三参考源模块在第一频偏范围内复制所述第一相位噪声信号，同时所述第三参考源模块在第二频偏范围内复制第二相位噪声信号，同时，所述第三参考源模块在第三频偏范围内产生第三相位噪声信号。
优选地，所述第一参考源模块包括原子频率标准发射器、第一晶振器及第一锁相环路，所述原子频率标准发射器产生频率准确度信号和长期频率稳定度信号；所述第一晶振器通过第一锁相环路复制所述频率准确度信号和长期频率稳定度信号，同时产生短期频率稳定信号和第一相位噪声信号。
优选地，所述第二参考源模块包括第二分频器、第二锁相环路及第二晶振器；所述第二分频器用于筛分第二晶振器产生的部分频率信号，并输出至第二锁相环路；所述第二晶振器通过第二锁相环路复制所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号和短期频率稳定信号，同时，所述第二晶振器在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，同时所述第二晶振器在第二频偏范围内产生第二相位噪声信号。
优选地，所述第三参考源模块包括第三锁相环路、第三分频器及第三晶振器；所述第三分频器用于筛分第三晶振器产生的部分频率信号，并输出至第三锁相环路；所述第三晶振器通过第三锁相环路复制所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号和短期频率稳定信号，同时，在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，在第二频偏范围内复制第二相位噪声信号，在第三频偏范围内产生第三相位噪声信号。
优选地，所述第一晶振器包括第一高稳端、第一压控端及第一相噪端；所述第一锁相环路包括第一本振端、第一电调端及第一射频端，所述第一本振端与所述第一高稳端通过射频线缆连接，所述第一电调端与所述第一压控端通过射频线缆连接；所述原子频率标准发射器包括输出端，所述原子频率标准发射器的输出端与第一射频端通过射频线缆连接；所述第二锁相环路包括第二本振端、第二电调端及第二射频端，所述第二射频端与第一相噪端通过射频线缆连接；所述第三锁相环路包括第三本振端、第三电调端及第三射频端；所述第二晶振器包括第二晶振端、第二压控端及第二声表端，所述第二电调端与所述第二压控端通过射频线缆连接，所述第二声表端与第三射频端通过射频线缆连接；所述第一分频器包括第一输入端和第一输出端，所述第二晶振端与第一输入端线缆连接，第一输出端与第二本振端通过射频线缆连接；所述第二分频器包括第二输入端和第二输出端，所述第二输出端与所述第三本振端通过射频线缆连接；所述第三晶振器包括第三晶振端和第三压控端，所述第三晶振端与第二输入端线缆连接，第三压控端与所述第三电调端通过射频线缆连接。
优选地，所述第一晶振器为高稳定度晶振器。
优选地，所述第二晶振器低相噪晶振器。
优选地，所述第三晶振器为低相噪声表面波振荡器。
优选地，所述第一频偏的频偏范围为1Hz～100Hz；所述第二频偏的频偏范围为100Hz～3kMHz；所述第三频偏的频偏范围为3kHz～1MHz。
本发明的有益效果如下：
本发明通过对不同频偏范围的频率信号进行针对性整合，解决了人们测量不同频率特性指标(长期频率稳定度、短期频率稳定度、相位噪声、频率准确度)时，需要选择不同参考源的难题，并且将频率准确度、长期频率稳定度、短期频率稳定度和相位噪声的频率性能融合，从而形成的一种频率性能融合的高频参考源系统。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明提供的一种用于数字化相位噪声测量参考源系统的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明提供一种具体的实施方式，参见图1所示，本发明提供一种用于数字化相位噪声测量参考源系统，所述参考源系统包括第一参考源模块100，所述第一参考源模块100用于产生频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号及第一相位噪声信号；第二参考源模块200，所述第二参考源模块200锁定所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号；第三参考源模块300，所述第三参考源模块300锁定所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号；所述第二参考源模块200在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，同时，第二参考源模块200在第二频偏范围内产生第二相位噪声信号；所述第三参考源模块300在第一频偏范围内复制所述第一相位噪声信号，同时所述第三参考源模块300在第二频偏范围内复制第二相位噪声信号，同时，所述第三参考源模块300在第三频偏范围内产生第三相位噪声信号。
更具体地，结合图1示出的详细内容，所述第一参考源模块100包括原子频率标准00发射器、第一晶振器11及第一锁相环路21，所述原子频率标准00发射器产生频率准确度信号和长期频率稳定度信号；所述第一晶振器11通过第一锁相环路21复制所述频率准确度信号和长期频率稳定度信号，同时产生短期频率稳定信号和第一相位噪声信号。所述第二参考源模块200包括第二分频器32、第二锁相环路22及第二晶振器12；所述第二分频器32用于筛分第二晶振器12产生的部分频率信号，并输出至第二锁相环路22；所述第二晶振器12通过第二锁相环路22复制所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号和短期频率稳定信号，同时，所述第二晶振器12在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，同时所述第二晶振器12在第二频偏范围内产生第二相位噪声信号。所述第三参考源模块300包括第三锁相环路23、第三分频器33及第三晶振器13；所述第三分频器33用于筛分第三晶振器13产生的部分频率信号，并输出至第三锁相环路23；所述第三晶振器13通过第三锁相环路23复制所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号和短期频率稳定信号，同时，在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，在第二频偏范围内复制第二相位噪声信号，在第三频偏范围内产生第三相位噪声信号。所述第一频偏的频偏范围为1Hz～100Hz；所述第二频偏的频偏范围为100Hz～3kMHz；所述第三频偏的频偏范围为3kHz～1MHz。根据实际需要，该些晶振器应当为适用于不同场合的晶振器，具体地址，所述第一晶振器11为高稳定度晶振器；所述第二晶振器12低相噪晶振器；所述第三晶振器13为低相噪声表面波振荡器。
为了实现上述技术方案，本发明需要详述其连接关系，具体地，所述第一晶振器11包括第一高稳端、第一压控端及第一相噪端；所述第一锁相环路21包括第一本振端、第一电调端及第一射频端，所述第一本振端与所述第一高稳端通过射频线缆连接，所述第一电调端与所述第一压控端通过射频线缆连接；所述原子频率标准00发射器包括输出端，所述原子频率标准00发射器的输出端与第一射频端通过射频线缆连接；所述第二锁相环路22包括第二本振端、第二电调端及第二射频端，所述第二射频端与第一相噪端通过射频线缆连接；所述第三锁相环路23包括第三本振端、第三电调端及第三射频端；所述第二晶振器12包括第二晶振端、第二压控端及第二声表端，所述第二电调端与所述第二压控端通过射频线缆连接，所述第二声表端与第三射频端通过射频线缆连接；所述第一分频器包括第一输入端和第一输出端，所述第二晶振端与第一输入端线缆连接，第一输出端与第二本振端通过射频线缆连接；所述第二分频器32包括第二输入端和第二输出端，所述第二输出端与所述第三本振端通过射频线缆连接；所述第三晶振器13包括第三晶振端和第三压控端，所述第三晶振端与第二输入端线缆连接，第三压控端与所述第三电调端通过射频线缆连接。
本发明通过对不同频偏范围的频率信号进行针对性整合，解决了人们测量不同频率特性指标(长期频率稳定度、短期频率稳定度、相位噪声、频率准确度)时，需要选择不同参考源的难题，并且将频率准确度、长期频率稳定度、短期频率稳定度和相位噪声的频率性能融合，从而形成的一种频率性能融合的高频参考源系统。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (9)

1.一种用于数字化相位噪声测量参考源系统，其特征在于，所述参考源系统包括
第一参考源模块，所述第一参考源模块用于产生频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号及第一相位噪声信号；
第二参考源模块，所述第二参考源模块锁定所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号；
第三参考源模块，所述第三参考源模块锁定所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号、短期频率稳定度信号；
所述第二参考源模块在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，同时，第二参考源模块在第二频偏范围内产生第二相位噪声信号；
所述第三参考源模块在第一频偏范围内复制所述第一相位噪声信号，同时所述第三参考源模块在第二频偏范围内复制第二相位噪声信号，同时，所述第三参考源模块在第三频偏范围内产生第三相位噪声信号。
2.根据权利要求1所述一种参考源系统，其特征在于，
所述第一参考源模块包括原子频率标准发射器、第一晶振器及第一锁相环路，所述原子频率标准发射器产生频率准确度信号和长期频率稳定度信号；
所述第一晶振器通过第一锁相环路复制所述频率准确度信号和长期频率稳定度信号，同时产生短期频率稳定信号和第一相位噪声信号。
3.根据权利要求1所述一种参考源系统，其特征在于，
所述第二参考源模块包括第二分频器、第二锁相环路及第二晶振器；
所述第二分频器用于筛分第二晶振器产生的部分频率信号，并输出至第二锁相环路；所述第二晶振器通过第二锁相环路复制所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号和短期频率稳定信号，同时，所述第二晶振器在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，同时所述第二晶振器在第二频偏范围内产生第二相位噪声信号。
4.根据权利要求1所述一种参考源系统，其特征在于，
所述第三参考源模块包括第三锁相环路、第三分频器及第三晶振器；
所述第三分频器用于筛分第三晶振器产生的部分频率信号，并输出至第三锁相环路；所述第三晶振器通过第三锁相环路复制所述频率准确度信号、长期频率稳定度信号和短期频率稳定信号，同时，在第一频偏范围内复制第一相位噪声信号，在第二频偏范围内复制第二相位噪声信号，在第三频偏范围内产生第三相位噪声信号。
5.根据权利要求2-4任一项所述一种参考源系统，其特征在于，
所述第一晶振器包括第一高稳端、第一压控端及第一相噪端；
所述第一锁相环路包括第一本振端、第一电调端及第一射频端，所述第一本振端与所述第一高稳端通过射频线缆连接，所述第一电调端与所述第一压控端通过射频线缆连接；
所述原子频率标准发射器包括输出端，所述原子频率标准发射器的输出端与第一射频端通过射频线缆连接；
所述第二锁相环路包括第二本振端、第二电调端及第二射频端，所述第二射频端与第一相噪端通过射频线缆连接；
所述第三锁相环路包括第三本振端、第三电调端及第三射频端；
所述第二晶振器包括第二晶振端、第二压控端及第二声表端，所述第二电调端与所述第二压控端通过射频线缆连接，所述第二声表端与第三射频端通过射频线缆连接；
所述第一分频器包括第一输入端和第一输出端，所述第二晶振端与第一输入端线缆连接，第一输出端与第二本振端通过射频线缆连接；
所述第二分频器包括第二输入端和第二输出端，所述第二输出端与所述第三本振端通过射频线缆连接；
所述第三晶振器包括第三晶振端和第三压控端，所述第三晶振端与第二输入端线缆连接，第三压控端与所述第三电调端通过射频线缆连接。
6.根据权利要求2所述一种参考源系统，其特征在于，所述第一晶振器为高稳定度晶振器。
7.根据权利要求3所述一种参考源系统，其特征在于，所述第二晶振器低相噪晶振器。
8.根据权利要求4所述一种参考源系统，其特征在于，所述第三晶振器为低相噪声表面波振荡器。
9.根据权利要求1所述一种参考源系统，其特征在于，
所述第一频偏的频偏范围为1Hz～100Hz；
所述第二频偏的频偏范围为100Hz～3kMHz；
所述第三频偏的频偏范围为3kHz～1MHz。
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