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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Geräte, die in Hochfrequenzsignalen
(HF-Signalen) vorhandenes Rauschen messen. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung Rauschmesssysteme zur Durchführung von
Phasenrausch- und Frequenzrauschmessungen von Geräten, die
ein HF-Signal verstärken
oder modifizieren.
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Verstärker sind
Geräte,
die den Verstärkungsfaktor
eines Trägersignals
vergrößern. Verstärker spielen heutzutage
eine Schlüsselrolle
in vielen elektronischen Systemen. Parameter, wie beispielsweise
Verstärkungsfaktor,
Flachheit des Verstärkungsfaktors,
Kompressionspunkt, Intermodulation und anderes, sind für eine Optimierung
der Leistung eines Verstärkers
immer wichtig gewesen. Zusätzlich
haben neue Parameter eines Verstärkers
Bedeutung erlangt, um die Leistung eines Gesamtsystems aufrecht
zu erhalten. Leider führen
Verstärker
zusätzlich
zur Verstärkung
des Trägersignals
typischerweise HF-Energie in Form von Intermodulation und Seitenbandrauschen
in ein ursprüngliches
HF-Signal ein, einschließlich
thermischen Rauschens, Schrotrauschens und Flackerrauschens. Dieses
Rauschen ist typischerweise willkürlich und wird als additives und
Restphasenrauschen und Frequenzrauschen bezeichnet. Zudem können unerwünschte Rauschsignale von
einem Verstärker
erzeugt werden. Diese bestehen aus getrennten Signalen, die als
eindeutige Komponenten, genannt "Sporne", auftreten und mit
der Stromleitung und/oder Vibrationsmodulation in Zusammenhang stehen
können.
Es ist wichtig, dass dieses Rauschen so weit wie möglich reduziert
wird. Da Frequenzrauschen eine Funktion von Phasenrauschen ist,
werden diese Rauschkomponenten hierin kollektiv als Phasenrauschen
bezeichnet.
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Das
Vorhandensein von Phasenrauschen in HF-Signalquellen ist ein Problem
in mehreren Anwendungen, einschließlich Anwendungen, die analoge
und digitale Kommunikation, wie beispielsweise Codemultiplex-Vielfachzugriff-
(CDMA) und Zeitmultiplex-Vielfachzugriff-(TDMA) Mobilfunkkommunikationssysteme,
betreffen. Das Europäische
Globale System für
Mobilkommunikation (GSM) hat ausführliche Standards herausgegeben,
die die Betriebsanforderungen sowohl für mobile als auch für Basisstationssender
definieren, da das Funkkommunikationssystem als Ganzes nur dann
korrekt arbeitet, wenn jede Komponente innerhalb exakter Grenzwerte
arbeitet. Mobile Sender und Basisstationen müssen abgehende HF-Signale mit
ausreichender Leistung und mit zur Aufrechterhaltung der Anrufqualität ausreichender
Treue senden, und zwar ohne überschüssige Leistung
in Frequenzkanäle
und Zeitschlitze zu senden, die anderen zugewiesen sind.
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Insbesondere
bei Kommunikationsanlagen ist es wichtig, Sporne und Verzerrungsprodukte
zu minimieren, selbst wenn sie unterhalb des Verstärkungspegels
des von einem Verstärker
erzeugten Signals auftreten. Dies ist wichtig, da die Verzerrung
oder das Rauschen von zahlreichen Kommunikationsmodulen in einem
Kommunikationssystem dazu neigen, sich statistisch zu addieren,
wodurch der Rauschpegel im Gesamtsystem angehoben wird. Dementsprechend
ist es nun wichtig geworden, die Phasenrauschpegel eines Verstärkers selbst
unterhalb des Pegels des von dem Verstärker erzeugten Signals zu messen.
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Phasenrauschen
ist ebenfalls ein großes
Problem bei Radaranlagen, insbesondere Doppler-Radaranlagen, die die Geschwindigkeit
eines sich bewegenden Ziels bestimmen, indem die Frequenzverschiebungen gemessen
werden, die durch Rückkehrechos
von einem gesendeten Signal verursacht werden. Das Rückkehrechosignal
wird für
die Messung typischerweise verstärkt.
Leider ist ein sehr großes
Grundrauschen, bis zu 40 dB, in der Nähe der Trägerfrequenz beobachtet worden.
Ein derartig starkes, von den Verstärkern der Radaranlage verursachtes
Hintergrundrauschen kann zu einer Verschlechterung der Zielerfassungsempfindlichkeit
und einer Verhinderung des korrekten Betriebs von landbasiertem
und Funk-Aktivfeldradar führen.
In einigen Fällen
hat sich herausgestellt, dass die Einführung von Phasenrauschen, das
von den Verstärkern
erzeugt wird, das Echosignal teilweise oder sogar vollständig maskieren
kann.
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Das
unkomplizierteste und kostengünstigste
Verfahren zum Messen des Phasenrauschens eines Verstärkers besteht
darin, ein Signal mit bekannter Frequenz in den Verstärker einzugeben
und den Ausgang mit einem Spektralanalysator zu verbinden. Es ist
jedoch schwierig, das Phasenrauschen zu messen, dessen Frequenz
nahe bei der des Trägersignals
liegt. Zudem ist es bei Verwendung dieses Verfahrens unmöglich, das vom
Verstärker
erzeugte Rauschen zu messen, das unterhalb der Amplitude des Ausgabesignals
des Verstärkers
liegt. Um die Menge an Rauschen zu minimieren, die von einem bestimmten
System erzeugt wird, ist es sehr vorteilhaft, dieses Rauschen messen
zu können.
Als Folge davon besteht ein fortwährender Bedarf für eine Anlage,
die Phasenrauschmessungen durchführen
kann.
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Zur
Durchführung
von Phasenrauschmessungen eines HF-Signals herrschen zwei Lösungsversuche vor.
Das erste System ist ein Rauschmessgerät, das einen Wellenlängenverzögerungsleitungsdiskriminator verwendet.
Beispielsweise offenbart das U.S.-Patent Nr. 4,918,373 die Modulation
eines Laserlichts mit einem HF-Testsignal. Nach der Ausbreitung
durch eine faseroptische Verzögerungsleitung
wird das Signal demoduliert und verarbeitet, um das Phasenrauschen
in dem Oszillator zu messen, der das HF-Testsignal erzeugt. Ebenso
offenbart das U.S.-Patent Nr. 5,608,331, ausgegeben an Newberg et
al., ein Testsignal zur Durchführung
von Phasenrausch- und Amplitudenrauschmessungen von Mikrowellensignalen
unter Verwendung eines Wellenleiters, von koaxialen Leitungen und
faseroptischen Verzögerungsleitungen.
Der Verzögerungsleitungsdiskriminator
verwendet die HF-Eingabe von einem zu prüfenden Gerät (UUT), um über die
Verzögerungsleitung
ein Bezugssignal zur Phasenrauschbewertung zu erzeugen. Das Signal
von dem zu prüfenden
Gerät wird in
einen ersten und einen zweiten Pfad gespalten und in einem Mischer
wieder kombiniert, welcher die entsprechenden Signale um 90 Grad
phasenverschiebt (in Phasenquadratur). Wenn das Testsystem ein sehr schwaches
Rauschen oder im Wesentlichen kein Rauschen einführt, gibt der Mischer demoduliertes
Phasenrauschen aus, das von einem abtastenden Spektralanalysator
gemessen werden kann. Um eine zur Verzögerungsleitung analoge Funktion
auszuführen,
kann ein Interferometer verwendet werden, wie von McNeilage et al.
in "Advanced Phase
Detection Technique for the Real Time Measurement and Reduction
of Noise In Components & Oscillators", IEEE International
Frequency Control Symposium, 28. Mai 1997 oder von Ivanov et al. in
der PCT-Veröffentlichung
WO 97/46890 offenbart. Eine andere Verwendung einer Verzögerungseinheit
ist in dem deutschen Patent Nr. DE 2803608A offenbart.
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Der
zweite herkömmliche
Lösungsweg
zur Durchführung
von Phasenrauschmessungen verwendet die Kombination von Rauschen
aus zwei HF-Phasenregelungsquellen, wie im U.S.-Patent Nr. 5,412,325
offenbart. Es ist eine rauscharme Quelle bereitgestellt, die einem
zu prüfenden
Gerät,
typischerweise einem Verstärker,
ein Trägersignal
bereitstellt. Die rauscharme Quelle gibt ebenfalls ein zweites rauscharmes
Signal mit derselben Frequenz wie das Trägersignal aus, das in einem
Mischer mit dem Trägersignal
vom Verstärker kombiniert
wird. Unter Verwendung eines Phasenschiebers ordnet der Mischer
die beiden Signale in Phasenquadratur an.
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Leider
sind die Modulationsmessung und die Breitbandrauschmessungen unter
Verwendung von Systemen des Stands der Technik teuer, schwierig
und zeitaufwändig.
Bei breiten Versätzen,
wie beispielsweise 600 kHz, erfordern diese Messungen einen hohen
dynamischen Bereich, der historisch teuer war. Aus diesen Gründen werden
Breitbandrauschmessungen typischerweise nur auf Probenbasis durchgeführt. Selbst
die Durchführung
von Rauschmessungen auf Probenbasis ist äußerst zeitaufwändig, da
dieses Verfahren die Durchführung
einer Reihe von getrennten Messungen erfordert, die eine häufige Neuabstimmung
der Testanlage erfordern. Zum Beispiel müssen bei Verwendung des oben
beschriebenen Verzögerungsleitungsverfahrens
Phasenschieber, Dämpfungsglieder
und zusätzliche
Verstärker
bei mehreren Frequenzzuweisungen auf eine große Bandbreite einstellen. Ebenso
erfordert das oben beschriebene Prüfsystem einer ultrarauscharmen Quelle
typischerweise die Durchführung
von manuellen Justierungen einer rauscharmen Quelle, eines Phasenschiebers,
eines zusätzlichen
Verstärkers
und eines Puffers für
jeden Frequenzversatz über
eine große Bandbreite
hinweg. Die manuelle Justierung jeder dieser Einheiten nimmt gewöhnlich zehn
Minuten oder länger
für jede
Prüfmessung
in Anspruch. Zudem muss zur Sicherstellung der Genauigkeit der Prüfung eine
große Anzahl
von Testproben bei Zunahme der Anzahl von Probenmessungen genommen
werden, was zu einer Abnahme der Standardfehlerabweichung der Rauschmessungen
des zu prüfenden
Geräts
führt.
Es müssen
einfach genügend
Ablesungen vorgenommen werden, um den korrekten Betrieb des zu prüfenden Geräts zu verifizieren.
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Leider
ist die Durchführung
solcher Tests sowohl kostspielig als auch zeitaufwändig. Zudem
sind Systeme des Stands der Technik sehr teuer, sie kosten typischerweise
zwischen $100.000 und $200.000. Zusätzlich müssen diese Systeme stückweise
gekauft werden, was den getrennten Kauf von Verstärkern, rauscharmen
Quellen, Signaldämpfungsgliedern,
Phasenschiebern, Mischern und Abtastrauschanalysatoren erfordert, die
zusammengesetzt werden müssen,
um ein gewünschtes
Prüfsystem
zu erzeugen. Der Anschluss an jeder dieser Komponenten erzeugt zusätzliche
Bereiche für
die Einführung
von Phasenrauschen in das System
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Daher
besteht ein Bedarf für
ein Rauschmesssystem, das niederpegeliges Phasenrauschen exakt messen
kann.
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Es
wäre ebenfalls
vorteilhaft, wenn ein Rauschmesssystem bereitgestellt würde, das
einen hohen Grad von Reproduzierbarkeit bei Prüfmessungen aufweist. Zu diesem
Zweck wäre
es sehr vorteilhaft, wenn ein Rauschmesssystem bereitgestellt würde, das
den Bedarf für
manuelle Handhabung der verschiedenen Komponenten des Prüfsystems
beseitigt, einschließlich
der Verstärker,
Phasenschieber, Dämpfungsglieder, rauscharmen
Quellen usw., die typischerweise für jede Rauschmessung justiert
werden müssen.
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Es
wäre ebenfalls
sehr vorteilhaft, wenn ein Rauschmesssystem in einer einzigen modularen
Komponente bereitgestellt werden könnte, das leicht ist und eine
kompakte Größe aufweist.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Rauschmesssystem
zum Messen des HF-Rauschens eines zu prüfenden Geräts zu schaffen.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Rauschmesssystem
unter Verwendung eines Mischers geschaffen, um Phasenrauschmessungen
von Signalen durchzuführen,
die von einem zu prüfenden
Gerät (UUT)
mit einem UUT-Eingang und einem UUT-Ausgang erzeugt werden, wobei
die Verbesserung durch Folgendes gekennzeichnet ist:
einen
veränderlichen
Verstärker
mit einem Verstärkereingang
zum Empfangen von Signalen von einem zu prüfenden Gerät und einem Verstärkerausgang
zum Verbinden mit einem Mischer;
eine veränderliche rauscharme Quelle
zum Erzeugen eines rauscharmen Signals, wobei die rauscharme Quelle
einen Splitter zum Spalten des rauscharmen Signals in ein erstes
rauscharmes Signal zur Ausgabe aus einem ersten Ausgang und ein
zweites rauscharmes Signal zur Ausgabe aus einem zweiten Ausgang
aufweist, wobei der erste Ausgang zum Verbinden mit dem UUT-Eingang
und der zweite Ausgang zum Verbinden mit einem veränderlichen
Phasenschieber dient;
wobei ein veränderlicher Phasenschieber einen
Phasenschiebereingang, der mit dem zweiten Ausgang der rauscharmen
Quelle verbunden ist, und einen Phasenschieberausgang zum Verbinden
mit einem Mischer aufweist, wobei der veränderliche Phasenschieber zum
Justieren der Phase des von dem zweiten Ausgang der rauscharmen
Quelle empfangenen zweiten rauscharmen Signals dient;
wobei
der Mischer einen ersten und einen zweiten Mischereingang sowie
einen Mischerausgang aufweist, der Mischereingang mit dem Ausgang
des veränderlichen
Verstärkers
verbunden ist, der zweite Mischereingang mit dem Ausgang des Phasenschiebers
und der Mischerausgang mit einem Prozessor verbunden ist, der Mischer
einen synchronen Phasendetektor zum Synchronisieren von an dem ersten
und dem zweiten Eingang empfangenen Signalen zur Ausgabe eines Messsignals
von dem Mischerausgang umfasst; und
wobei ein Prozessor einen
Prozessoreingang umfasst, der mit dem Mischerausgang verbunden ist,
wobei der Prozessor auch Steuerlinks zum Verbinden des Prozessors
mit dem Verstärker,
der rauscharmen Quelle und dem veränderlichen Phasenschieber aufweist,
so dass der Prozessor automatisch den Phasenschieberausgang in Quadratur
mit und gleich dem Ausgang des veränderlichen Verstärkers hält.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Messen des Signalrauschens eines zu prüfenden Geräts (UUT) unter Verwendung eines Prüfmesssystems,
das einen Mischer umfasst, geschaffen, wobei die Verbesserung durch
Folgendes gekennzeichnet ist:
Bereitstellen eines veränderlichen
Verstärkers,
einer veränderlichen
rauscharmen Quelle, eines veränderlichen
Phasenschiebers und eines Prozessors mit Steuerlinks zum Steuern
des veränderlichen
Verstärkers,
der veränderlichen
rauscharmen Quelle und des veränderlichen
Phasenschiebers,
Erzeugen eines rauscharmen Signals durch die
veränderliche
rauscharme Quelle, wobei das rauscharme Signal eine von dem Prozessor
bestimmte Frequenz hat;
Spalten des rauscharmen Signals in
ein erstes rauscharmes Trägersignal
und ein zweites rauscharmes Signal;
Leiten des ersten rauscharmen
Trägersignals
durch das zu prüfende
Gerät und
den veränderlichen
Verstärker zu
dem Mischer;
Leiten des zweiten rauscharmen Signals durch den
veränderlichen
Phasenschieber zu dem Mischer;
Leiten eines Ausgangssignals
von dem Mischer zu dem Prozessor; und
Justieren des veränderlichen
Verstärkers
und des veränderlichen
Phasenschiebers gemäß Befehlen
von dem Prozessor, um die von dem Mischer empfangenen Signale in
Phasenquadratur und gleiche Amplituden zu setzen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
ein automatisieres Rauschmesssystem schaffen, das eine automatische
Justierung der Komponenten des Systems bereitstellt, was typischerweise
in weniger als einer Minute durchgeführt werden kann. Zusätzlich können die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ein automatisiertes Rauschmesssystem
schaffen, das ein ganzes für
gewünschte
Anforderungen automatisieres Testprogramm erzeugen und implementieren
kann.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
ebenfalls ein automatisiertes Rauschmesssystem schaffen, das jedes
Mal, wenn das System kalibriert wird, das System auf mehreren Dezibelpegeln
im Verhältnis
zum Trägersignal
und bei mehreren Versatzfrequenzen im Verhältnis zum Trägersignal
feineinstellen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm, das das automatisierte Rauschmesssystem der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2(a) – 2(f) sind grafische Darstellungen, wie sie auf
einem Spektralanalysator erscheinen würden, die das Trägersignal
und die Kalibrierungssignale veranschaulichen, die von der rauscharmen
Signalquelle der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, wobei die
Kalibrierungssignale auf verschiedene Dezibelpegel im Verhältnis zum
Trägersignal
justiert sind;
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3(a) – 3(f) sind grafische Darstellungen, wie sie auf
einem Spektralanalysator erscheinen würden, die das Trägersignal
und die Kalibrierungssignale veranschaulichen, die von der rauscharmen
Signalquelle der vorliegenden Erfindung erzeugt werden, wobei das
Kalibrierungssignal zur Kalibrierung des Systems bei mehreren Versatzfrequenzen
im Verhältnis
zum Trägersignal
justiert ist, und
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4 ist
eine grafische Darstellung, wie sie auf einem Spektralanalysator
erscheinen würde,
die das Prüfmesssignal
eines zu prüfenden
Geräts
im Vergleich zu einem Kalibrierungssignal veranschaulicht, das von der
rauscharmen Quelle der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Während die
vorliegende Erfindung für
eine Ausführungsform
in verschiedenen Formen geeignet ist, sind in den Zeichnungen die
gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt, die im Folgenden beschrieben werden, wobei
sich versteht, dass die vorliegende Offenbarung als ein Beispiel
der Erfindung gedacht ist und die Erfindung nicht auf die spezifischen
veranschaulichten Ausführungsformen
beschränkt
werden soll.
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Kurz
gefasst schaffen die folgenden Ausführungsformen der Erfindung
eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum
automatischen Testen des Phasenrauschens eines zu prüfenden Geräts. Es wird
angenommen, dass meine Erfindung besonders geeignet ist, um das
Phasenrauschen von Verstärkern
selbst unterhalb des Rauschpegels eines Trägersignals zu testen. Das Rauschmesssystem
umfasst eine veränderliche
rauscharme Quelle zur Erzeugung eines justierbaren rauscharmen Signals.
Die veränderliche rauscharme
Quelle umfasst zwei Ausgänge
für die
Ausgabe identischer rauscharmer Signale oder ist mit einem Splitter
verbunden, um ein einzelnes rauscharmes Signal in zwei identische
Signale einer rauscharmen Quelle zu spalten. Das erste rauscharme
Signal wird zu einem zu prüfenden
Gerät geleitet.
Das zu prüfende Gerät umfasst
einen Eingang für
den Empfang eines ersten rauscharmen Trägersignals und einen Ausgang für die Ausgabe
eines Trägersignals.
Das UUT-Trägersignal
wird daraufhin durch einen veränderlichen
Verstärker
geleitet, wo es daraufhin von einem Mischer empfangen wird.
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Die
zweite rauscharme Signalausgabe von der veränderlichen rauscharmen Quelle
wird zu einem veränderlichen
Phasenschieber gesendet, der die Phase des zweiten rauscharmen Signals
so einstellt, dass sie um 90 phasenverschoben (in Phasenquadratur)
zu dem UUT-Signal
ist, das durch den veränderlichen
Verstärker
geleitet wird. Nachdem es phasenverschoben wurde, wird das zweite
rauscharme Signal an einem zweiten Eingangsport von dem Mischer
empfangen, wo es mit dem UUT-Signal und der Ausgabe von einem Mischer-Ausgangsport
kombiniert wird. Der veränderliche
Verstärker
und der veränderliche
Phasenschieber werden beide so justiert, dass das UUT-Signal und
das zweite Rauschsignal in Phasenquadratur sind und übereinstimmende
Amplituden aufweisen, so dass ein Gleichstrom (DC) aus dem Mischer-Ausgangsport
ausgegeben würde,
wenn kein Rauschen im System oder im UUT vorhanden wäre. Angenommen
jedoch, dass Rauschen im UUT und sehr geringes Rauschen im Testsystem
vorhanden ist, gibt der Mischer ein Signal aus, das das Rauschen
des zu prüfenden
Geräts
darstellt. Die Signalausgabe vom Mischer, im Folgenden als "Messprüfsignal" bezeichnet, wird
daraufhin zu einem rauscharmen veränderlichen Anpassungsverstärker gesendet.
Der veränderliche
rauscharme Anpassungsverstärker
verstärkt
das Messprüfsignal
und wirkt als Puffer. Der veränderliche
Anpassungsverstärker
ist so konstruiert, dass er sehr wenig Rauschen hinzufügt, um die Rauschmessungen
des zu prüfenden
Geräts
nicht zu beeinträchtigen,
und stellt eine Verstärkung
des Messprüfsignals
bereit, um die Fähigkeit,
Rauschen in dem zu prüfenden
Gerät zu
messen, zu verbessern.
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Nachdem
es durch den rauscharmen veränderlichen
Anpassungsverstärker
geleitet wurde, wird das Messprüfsignal
von einem Analog-Digital-Wandler (ACW) empfangen, der das analoge
Messprüfsignal
in digitale Daten umwandelt. Die digitalen Daten werden daraufhin
zur Bewertung zu einem Prozessor übertragen, bevor das Messprüfsignal
zu einem Spektralanalysator gesendet wird. Der Spektralanalysator
verwendet Standard-, Fenster-, schnelle oder diskrete Fourier-Transformationen,
die das Rauschspektrum des Messprüfsignals exakt messen. Diese
Fourier-Transformationen sind Fachleuten bekannt und werden hierin
nicht ausführlich
erörtert.
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Der
Prozessor ist durch eine Vielzahl von Steuerleitungen mit dem veränderlichen
Verstärker,
der veränderlichen
rauscharmen Quelle, dem veränderlichen
Phasenschieber und dem veränderlichen
rauscharmen Anpassungsverstärker
verbunden. Der Prozessor stellt Pegel ein und nimmt Justierungen
am Verstärker,
der rauscharmen Quelle, dem Phasenschieber und dem Anpassungsverstärker vor,
um eine anfängliche
Kalibrierung zu erreichen und eine optimale Systemempfindlichkeit
für das
Messen des Phasenrauschens eines zu prüfenden Geräts aufrecht zu erhalten. Der
Prozessor führt
diese automatisierten Steuerfunktionen zur Justierung der veränderlichen
rauscharmen Quelle, des Verstärkers,
des Phasenschiebers und des Anpassungsverstärkers aus, die normalerweise
manuell durchgeführt
werden. Zum Beispiel müssen
zur Messung des Rauschens eines zu prüfenden Geräts mehrere Prüfmessungen
des zu prüfenden
Geräts
durchgeführt
werden, wobei die rauscharme Quelle ein Trägersignal mit verschiedenen
Versatzfrequenzen erzeugt. Systeme des Stands der Technik erfordern,
dass die rauscharme Quelle zuerst manuell justiert wird. Der Phasenschieber muss
daraufhin manuell justiert werden, um sicherzustellen, dass sich
die Signale, die von dem Mischer empfangen werden, in Phasenquadratur
befinden. Der Verstärker
muss ebenfalls justiert werden, um sicherzustellen, dass die von
dem Mischer empfangenen Signale dieselbe Amplitude aufweisen. Zudem
muss der Anpassungsverstärker
so justiert werden, dass eine korrekte Impedanz zwischen dem Mischer
und dem Analog-Digital-Wandler
sichergestellt wird. Diese manuellen Justierungen nehmen typischerweise
zehn Minuten oder mehr in Anspruch. Der vorliegende Prozessor stellt
automatische Justierungen dieser Komponenten bereit, die typischerweise
in weniger als einer Minute durchgeführt werden können. Zudem
stellt der Prozessor die Erzeugung und Automatisierung eines gesamten
Testprogramms oder Protokolls bereit. Ein zu prüfendes Gerät kann getestet werden, über eine
vorherbestimmte Bandbreite stufengeschaltet werden, indem das Testsystem vorprogrammiert
wird, um zahlreiche Prüfmessungen
des UUT bei unterschiedlichen Versatzfrequenzen der rauscharmen
Quelle durchzuführen.
Zudem kann der Prozessor so vorprogrammiert werden, dass er eine
ausreichende Anzahl von Testproben bei jedem Frequenzversatz durchführt, um
sicherzustellen, dass der Rauschpegel des zu prüfenden Geräts innerhalb von akzeptablen
Pegeln liegt.
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Um
das Messprüfsystem
zu steuern, nimmt der Signalprozessor die digitalisierte Ausgabe
vom Analog-Digital-Wandler, um sowohl das System zu kalibrieren
als auch sicherzustellen, dass der Verstärker, die rauscharme Quelle
und der Phasenschieber auf die korrekten Pegel eingestellt sind.
Insbesondere ermöglicht die
Ausgabe vom Analog-Digital-Wandler dem Prozessor zu bestimmen, ob
die rauscharme Quelle ein Trägersignal
mit einer korrekten Frequenz bereitstellt. Durch Bewerten der Ausgabe
vom Analog-Digital-Wandler kann der Prozessor bestimmen, dass der
Phasenschieber die Signale, die vom Mischer in Phasenquadratur empfangen
werden, korrekt aufrecht erhält.
Ebenso kann ein Versäumnis
des veränderlichen
Verstärkers,
einen korrekten Verstärkungspegel
des UUT-Signals, wie es vom Mischer empfangen wird, aufrecht zu
erhalten, vom Prozessor korrigiert werden. Wenn einige dieser Komponenten
nicht optimal funktionieren, nimmt der Prozessor erforderliche Justierungen
vor, um ein korrektes Prüfen
des Rauschens des zu prüfenden
Geräts
durch das Messprüfsignal
sicherzustellen.
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Die
veränderliche
rauscharme Quelle der vorliegenden Erfindung kann sowohl ein veränderliches
Trägersignal
als auch ein veränderliches
Kalibrierungssignal ausgeben. Das Kalibrierungssignal ist ein sehr
niederpegeliges Rauschseitenband mit einer exakt bekannten Größe im Verhältnis zur
Größe des Trägersignals, typischerweise
etwa 60 dB unterhalb der Amplitude des Trägersignals. Das Kalibrierungssignal
ermöglicht
die Kalibrierung des Prüfmesssystems.
Dieses Kalibrierungssignal wird nicht durch Phasenquadratur im Mischer beseitigt
und würde
daher auf dem Spektralanalysator erscheinen. Da das Kalibrierungssignal
eine bekannte Größe aufweist,
kann die angezeigte Höhe
des Phasenrauschens mit der angezeigten Höhe des Kalibrierungssignals
verglichen werden. Jedes von dem zu prüfenden Gerät verursachte Rauschen kann
mit dem Kalibrierungssignal verglichen werden, um das Phasenrauschen
des zu prüfenden
Geräts
quantitativ zu messen.
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Zudem
stellt die vorliegende Erfindung durch Justieren der Größe des Kalibrierungssignals
eine quantitative Kalibrierung des Systems auf mehreren Pegeln bereit.
Insbesondere wird bevorzugt, dass das Kalibrterungssignal, wenn
das Messprüfsystem
kalibriert wird, sequenziell in verschiedenen Größen bereitgestellt wird. Zum
Beispiel wird das Kalibrterungssignal zuerst bei –10 dB im
Verhältnis
zum Trägersignal
bereitgestellt. Daraufhin wird das Kalibrterungssignal bei –20 dB, –30 dB, –40 dB, –50 dB und –60 dB im
Verhältnis
zum Trägersignal
bereitgestellt. Der Prozessor stellt daraufhin grafisch jeden dieser
Kalibrierungspegel auf dem Spektralanalysator dar, um ein größeres Maß an Exaktheit
beim Bestimmen des tatsächlichen,
von dem zu prüfenden
Gerät erzeugten
Phasenrauschens bereitzustellen.
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Der
Prozessor kann die veränderliche
rauscharme Quelle steuern, um mehrere Kalibrierungssignale zu erzeugen,
deren Frequenz während
des Kalibrierungsverfahrens des Testsystems versetzt wird. Mit anderen
Worten stellt die vorliegende Erfindung jedes Mal, wenn das System
kalibriert wird; eine Kalibrierung des Systems bezüglich der
Frequenz und der Amplitude bereit. Zusätzlich zur Kalibrierung des
Systems durch Erzeugung von Kalibrierungssignalen bei –10 dB bis –60 dB im
Verhältnis
zum Trägersignal
erzeugt die rauscharme Quelle während
der Kalibrierung zum Beispiel mehrere zusätzliche Kalibrierungssignale,
die im Verhältnis
zum Trägersignal
frequenzversetzt sind. Der Prozessor stellt daraufhin grafisch jeden
dieser Kalibrierungspegel auf dem Spektralanalysator dar, um ein
größeres Maß an Exaktheit
beim Bestimmen der tatsächlichen Frequenz
von Spornen oder Verzerrungsprodukten, die von dem zu prüfenden Gerät erzeugt
werden, bereitzustellen. Diese Informationen können für die Bestimmung der tatsächlichen
Ursache von Rauschen von Nutzen sein, das von dem zu prüfenden Gerät erzeugt
wird.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der Erfindung
ausführlicher beschrieben. 1 zeigt
ein verbessertes Rauschmesssystem 1 zum Messen des Rauschens,
das von einem zu prüfenden
Gerät 3 zu
einem Trägersignal 39 hinzugefügt wird.
Das zu prüfende
Gerät 3 umfasst
einen Eingang 4 zum Empfang eines rauscharmen Trägersignals 39,
das von dem Rauschmesssystem durch den Ausgangsport 7 übertragen
wird. Das zu prüfende
Gerät 3 modifiziert,
verstärkt
oder justiert auf andere Weise das Trägersignal 39 und gibt
ein UUT-Signal 35 aus einem Ausgangsport 5 aus.
Das UUT-Signal 35 wird von einem Eingangsport 8 des
Messprüfsystems
empfangen, wo es durch einen veränderlichen
Verstärker 15 geleitet wird,
der einen Eingangsport 17 und einen Ausgangsport 19 aufweist.
Nachdem es durch den veränderlichen Verstärker 15 geleitet
worden ist, wird das UUT-Signal 35 durch einen ersten Mischereingang 23 von
einem Mischer 21 empfangen.
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Das
Rauschmesssystem 1 der vorliegenden Erfindung umfasst des
Weiteren eine veränderliche rauscharme
Quelle 9, die das rauscharme Trägersignal 39 erzeugt,
das dem zu prüfenden
Gerät bereitgestellt wird.
Die rauscharme Quelle stellt ebenfalls ein zweites rauscharmes Signal 37 mit
identischer Frequenz wie die des Trägersignals 39 bereit,
das durch den Ausgangsport 13 bereitgestellt wird. Das
zweite rauscharme Signal 37 wird daraufhin durch einen
Eingangsport 31 zu einem veränderlichen Phasenschieber 29 weitergeleitet,
wo seine Phase justiert wird, und daraufhin durch den Ausgangsport 33 des
Phasenschiebers ausgegeben. Nachdem seine Phase von dem veränderlichen
Phasenschieber 29 justiert worden ist, wird das zweite rauscharme
Signal 37 durch den Eingangsport 25 zum Mischer 21 geleitet.
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Bei
Betrieb justiert der veränderliche
Phasenschieber 29 die Phase des zweiten rauscharmen Signals 37 so,
dass es um 90 zum UUT-Signal 35 phasenverschoben (in Phasenquadratur)
ist, wenn es vom Mischer 21 empfangen wird. Zudem ist der
veränderliche
Verstärker 15 justierbar,
so dass er so justiert werden kann, dass das UUT-Signal 35 verstärkt wird,
so dass es eine Amplitude aufweist, die der des zweiten rauscharmen Signals 37 entspricht,
wenn es vom Mischer 21 empfangen wird. Der Mischer 21 kombiniert
das UUT-Signal 35 und das zweite rauscharme Signal 37 so,
dass sich die Signale in Phasenquadratur befinden. Unter Voraussetzung
von vernachlässigbarem
Rauschen im veränderlichen
Verstärker 15,
der veränderlichen
rauscharmen Quelle 9, des veränderlichen Phasenschiebers 29 und
des Mischers 21 stellt das Ausgabesignal, das als Messprüfsignal
bezeichnet wird, das Rauschen des zu prüfenden Geräts 3 dar. Dieses Messprüfsignal 41 wird
daraufhin durch den Eingang 45 und den Ausgang 47 eines
rauscharmen Anpassungsverstärkers 43 geleitet.
Der rauscharme Anpassungsverstärker 43 verstärkt die
Größe des Messprüfsignals 41,
so dass Rauschen im Testsignal leichter gemessen werden kann. Zudem
wirkt der rauscharme Anpassungsverstärker 43 als Puffer,
um sicherzustellen, dass die Impedanz zwischen dem Mischer 21 und
einem Analog-Digital-Wandler 49, der das Messprüfsignal 41 empfängt, nachdem
es durch den rauscharmen Anpassungsverstärker 43 geleitet wurde,
optimal aufrechterhalten wird.
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Der
Analog-Digital-Wandler 49 weist einen Eingangsport 51 zum
Empfang des Messprüfsignals 41 auf.
Nach Empfang durch den Analog-Digital-Wandler 49 wird das
Messprüfsignal 41 in
First-in-First-out-Weise in ein digitales Format umgewandelt und
daraufhin durch den Ausgangsport 53 ausgegeben. Das Messprüfsignal 41,
das nun digitales Format aufweist, wird durch den Eingangsport 57 zu
einem Prozessor 55 weitergeleitet. Der Prozessor 55 führt mehrere
Bewertungsvorgänge
des Messprüfsignals 41 aus
und leitet das Signal typischerweise unverändert durch einen Ausgangsport 59 zu
einem Spektralanalysator 61, der einen Eingangsport 63 aufweist.
Der Spektralanalysator 61 umfasst eine Videoanzeige zur
Bereitstellung einer bildlichen Darstellung des Messprüfsignals 41.
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Das
Rauschmesssystem 1 der vorliegenden Erfindung umfasst ebenfalls
eine Vielzahl von Steuerleitungen 65, 67, 69 und 71,
die den Prozessor 55 jeweils mit dem veränderlichen
Phasenschieber 29, dem veränderlichen Verstärker 15,
der veränderlichen
rauscharmen Quelle 9 und dem veränderlichen rauscharmen Anpassungsverstärker 43 verbinden.
Der Prozessor 55 stellt Prüfpegel ein, die von der Bedienungsperson
des Testsystems vorherbestimmt werden, und nimmt Justierungen des
Verstärkers 15,
der rauscharmen Quelle 9, des Phasenschiebers 29 und
des rauscharmen Anpassungsverstärkers 43 vor,
um eine anfängliche
Kalibrierung des Systems zu erreichen und eine optimale Empfindlichkeit
des Systems zum Messen des Phasenrauschens eines zu prüfenden Geräts 3 aufrecht
zu erhalten. Zum Beispiel müssen
zur Messung des Phasenrauschens eines zu prüfenden Geräts 3 typischerweise
mehrere Messungen des Phasenrauschens des zu prüfenden Geräts 3 vorgenommen werden,
wobei die rauscharme Quelle Trägersignale
bei unterschiedlichen Versatzfrequenzen erzeugt.
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Ein
Testprotokoll für
ein zu prüfendes
Gerät 3 würde zuerst
die Kalibrierung des gesamten Systems erfordern, um sicherzustellen,
dass das Rauschmesssystem 1 das von dem zu prüfenden Gerät 3 erzeugte Phasenrauschen
korrekt bemessen kann, und um sicherzustellen, dass das Rauschmesssystem 1 keine
unangemessene Menge an Rauschen in die Testaufstellung selbst einführt. Ebenfalls
unter Bezugnahme auf 2 und 3 steuert
der Prozessor 55 in einer bevorzugten Ausführungsform
die rauscharme Quelle 9 so, dass sie sowohl ein veränderliches
Trägersignal 75 als
auch ein veränderliches
Kalibrierungssignal 77 erzeugt. Das Kalibrierungssignal 77 ist
ein Seitenband mit sehr geringem Rauschen, das eine exakt bekannte
Frequenz und Größe im Verhältnis zu
denen des Trägersignals 75 aufweist.
Typische Kalibrierungssignale 77 können eine Größe von etwa
60 dB unterhalb der Größe des Trägersignals
selbst aufweisen. Da das Kalibrierungssignal 77 eine bekannte
Größe aufweist,
kann, wie in 4 gezeigt, die angezeigte Höhe jedes
Phasenrauschens des Messprüfsignals 79 mit
der angezeigten Höhe
des Kalibrierungssignals 77 verglichen werden, um eine
quantitative Messung des Phasenrauschens des zu prüfenden Geräts 3 bereitzustellen.
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Bei
einer zusätzlichen
bevorzugten Ausführungsform
verwendet das Kalibrierungsverfahren mehrere Kalibrierungssignale 77 mit
verschiedenen Größenpegeln.
Unter Bezugnahme auf 2(a) – 2(f) sind zum Beispiel Kalibrierungssignale 77 sequenziell
mit verschiedenen Größen bereitgestellt,
um das Rauschmesssystem 1 der vorliegenden Erfindung besser
zu kalibrieren. Zum Beispiel wird, wie in 2(a) gezeigt, zuerst
ein Kalibrierungssignal 77 mit –60 dB bereitgestellt. Unter
Bezugnahme auf 2(b) – 2(f) werden daraufhin
sequenziell Trägersignale 75 mit
jeweils –50
dB, –40
dB, –30
dB, –20
dB und –10
dB bereitgestellt. Wie in 4 gezeigt
können
diese Pegel daraufhin grafisch auf dem Spektralanalysator 61 dargestellt
werden, um der Testbedienungsperson zu ermöglichen, auf der Videoanzeige
gezeigte unerwünschte
Produkte oder Rauschstörungen
exakter zu messen.
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Bei
einer zusätzlichen
bevorzugten Ausführungsform
steuert ein Prozessor 55 die veränderliche rauscharme Quelle 9,
um mehrere Kalibrierungssignale 77 zu erzeugen, die frequenzversetzt
sind, wenn die anfängliche
Kalibrierung des Rauschmesssystems 1 der vorliegenden Erfindung
durchgeführt
wird. Unter Bezugnahme auf 3(a) – 3(f) sind drei Kalibrierungssignale 77 mit
Frequenzen bereitgestellt, die niedriger sind als die des Trägersignals 75,
während
drei Kalibrierungssignale 77 mit Frequenzen bereitgestellt
sind, die höher
sind als die des Trägersignals 75.
Sobald die Größe der Kalibrierungssignale 77 bekannt
ist, können
diese Werte daraufhin grafisch auf dem Spektralanalysator 61 dargestellt
werden, um ein größeres Maß an Genauigkeit
bei der Bestimmung der tatsächlichen
Frequenz von Spornen oder Verzerrungsprodukten, die von einem zu
prüfenden
Gerät 3 erzeugt
werden, bereitzustellen. Der Prozessor 55 stellt eine automatische
Kalibrierung des Testsystems bereit, ohne dass die Bedienungsperson
den veränderlichen
Verstärker 15,
die rauscharme Quelle 9, den Phasenschieber 29 oder
den rauscharmen Anpassungsverstärker 43 manuell
justieren muss.
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Typische
Rauschmesssysteme erfordern ein manuelles Justieren des Verstärkers 15,
der rauscharmen Quelle 9, des Phasenschiebers 29 und
des rauscharmen Anpassungsverstärkers 43.
Wiederum unter Bezugnahme auf 1 stellt
das Rauschmesssystem 1 der vorliegenden Erfindung eine
automatische Steuerung dieser Komponenten bereit. Nach der Kalibrierung
leitet das Rauschmesssystem 1 auf Grundlage von Anweisungen,
die von einer Testbedienungsperson durch eine Tastatur oder dergleichen
gegeben werden, ein Testprotokoll ein. Die Anweisungen der Testbedienungsperson
würden
typischerweise die Frequenzbandbreite, über die hinweg das zu prüfende Gerät 3 getestet
wird, die Anzahl von Versatzfrequenzen, die für das Prüfen benötigt werden, den Abstand der
Versatzfrequenzen und die Anzahl der Proben, die bei jeder Versatzfrequenz
durchgeführt
werden müssen,
umfassen. Gemäß diesem
Testprogramm justiert der Prozessor 55 die rauscharme Quelle 9 automatisch
durch Steuerlink 69, um ein Trägersignal 39 mit einer
vorherbestimmten Frequenz zu erzeugen. Wie oben erläutert, wird
das Trägersignal 39 durch
das zu prüfende
Gerät 3 geleitet,
in dem es ein UUT-Signal 35 erzeugt, das durch den Verstärker 15 zum
Mischer 21 geleitet wird. Währenddessen erzeugt die rauscharme
Quelle 9 ein zweites rauscharmes Signal 37, das
durch den Phasenschieber 29 geleitet wird, bevor es ebenfalls
den Mischer 21 erreicht. Der Mischer gibt das Messprüfsignal 41 aus,
das durch den Analog-Digital-Wandler 49 zum
Prozessor 55 geleitet wird. Der Prozessor 55 justiert
den Verstärker 15 automatisch
durch Steuerlink 67, so dass die Amplitude des UUT-Signals 35 mit
der Amplitude des zweiten rauscharmen Signals 37 übereinstimmt,
wie es durch den Eingangsport 25 vom Mischer empfangen
wird. Der Prozessor 55 justier durch Steuerlink 65 ebenfalls
automatisch den Phasenschieber 29, um die Phase des zweiten
rauscharmen Signals 37 so zu justieren, dass es um 90 zum
UUT-Signal 35 phasenverschoben ist, wodurch die Signale
im Mischer 21 in Phasenquadratur angeordnet werden. Diese
Justierungen beruhen auf einer Bewertung des Messprüfsignals 41,
wenn es den Prozessor 55 erreicht. Wenn die rauscharme
Quelle 9, der Verstärker 15 oder
der Phasenschieber 29 nicht korrekt justier werden, sendet
der Prozessor 55 automatisch einen Befehl durch die Steuerlinks
zum Phasenschieber 29, zum Verstärker 15 oder zur rauscharmen Quelle 9,
wobei notwendige Justierungen vorgenommen werden, wodurch sichergestellt
wird, dass das Messprüfsystem
bei optimalen Pegeln arbeitet. Diese Justierungen werden ohne Manipulation
durch die Bedienungsperson vorgenommen. Nach Verlassen des Mischers 21 wird
das Messprüfsignal 41 durch
den rauscharmen Anpassungsverstärker 43 und
den Analog-Digital-Wandler 49 zum Prozessor 55 geleitet.
Wenn eine unkorrekte Impedanz zwischen dem Mischer 21 und
dem Analog-Digital-Wandler 49 vorliegt, justiert der Prozessor 55 automatisch
den rauscharmen Anpassungsverstärker 43,
um sicherzustellen, dass eine korrekte Impedanz vorliegt. Ebenso
sendet der Prozessor 55, wenn das Messprüfsignal 41 eine
für korrekte
Rauschmessungen ungenügende
Signalstärke
aufweist, Befehle durch die Steuerlink 71 zum rauscharmen
Anpassungsverstärker 43,
die den rauscharmen Anpassungsverstärker 43 anweisen,
den Verstärkungsfaktor
des Messprüfsignals 41 zu
verstärken.
Auf diese Weise stellt das Rauschmesssystem der vorliegenden Erfindung
ein vollständig
automatisiertes Testsystem bereit.
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Nach
Erreichen des Prozessors 55 wird das Messprüfsignal 41 zum
Spektralanalysator 61 geleitet. Das Messprüfsignal 41,
das nun digitales Format aufweist, in das es durch den Analog-Digital-Wandler 49 umgewandelt
worden ist, wird vom Spektralanalysator 61 unter Verwendung
von diskreten Fourier-Transformationen analysiert, die das Rauschspektrum
des Messprüfsignals 41 exakt
messen, wie in 4 gezeigt. Wie oben erläutert, wird
das Messprüfsignal 41 als
Gleichstromsignal oder Nullsignal registriert, wenn kein Rauschen
im System oder in dem zu prüfenden
Gerät 3 vorhanden
ist. Wenn jedoch Rauschen von dem zu prüfenden Gerät eingeführt wird, erscheint das Messprüfsignal 41 auf
dem Spektralanalysator 61 als Wechselstrom (AC), wobei
der Jitter das von dem zu prüfenden
Gerät verursachte
Rauschen darstellt. Wenn ein Phasenrauschen von 1 kHz vorhanden
ist, wird, wie Fachleuten ersichtlich ist, bei 1 kHz eine Spitze
auf dem Abtastanalysator angezeigt, und zwar gemäß folgender Gleichung: ΔV(t)
= Vspitze sin Δ∅(t)
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Dies
liegt daran, dass ein lineares Verhältnis zwischen der Mischerausgabe 27 und
den Phasenschwankungen des zu prüfenden
Geräts 3 besteht.
Dies wird durch folgende Gleichung dargestellt: KϕΔ∅= ΔV
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Wenn
ein Mischer 21 als Phasenerfassungsvorrichtung verwendet
wird, ist die Spannungsausgabe des Mischers direkt proportional
zu den Phasenschwankungen des zu prüfenden Geräts 3. Die Phasenschwankungen
von 1 kHz zeigen sich gemäß den folgenden
Gleichungen beispielsweise als eine proportionale Amplitudenfrequenz
von 1 kHz auf einem Spektralanalysator: ΔV(fm) = KϕΔ∅(fm) ΔV(fm)
= 1,414 Vrms Δ∅ (fm)
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Ebenso
wäre gemäß den folgenden
Gleichungen die Ausgangsspannung des Mischers 21 als Funktion
der auf einem Spektralanalysator 61 gemessenen Frequenz
direkt proportional zur Eingangssignalphasenabweichung: ΔV(t)
= ± spitze Δ∅(t) ΔV(fm)
= KϕΔ∅(fm) ΔV(fm)
= (gemessene Phasenerfassungsvorrichtungsreferenz)Δ∅(fm) Δ∅rms(fm)
= (1/Kϕ)ΔVrms(fm)
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Einfach
gesagt, je größer die
Phasenschwankung, desto größer die
Amplitude, mit der das Rauschsignal auf der Spektralanalysatoranzeige
erscheint. Zudem kann ein echter Sporn von einer mit Rauschen in Zusammenhang
stehenden Störung
unterschieden werden, indem die Auflösungsbandbreite des Rauschmesssystems
verändert
wird. Die Amplitude eines Sporns bleibt konstant, wenn die Auflösungsbandbreite
variiert wird. Im Gegensatz dazu neigen Störungen im Zusammenhang mit
Rauschen dazu, die Amplitude zu verändern, wenn die Auflösungsbandbreite
variiert wird.
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Wenn
die oben beschriebene Bewertung des Rauschens des zu prüfenden Geräts 3 bei
einer bestimmten Frequenz beendet ist, beispielsweise durch Ausführen einer
vorherbestimmten Anzahl von Probesignalen, die durch das zu prüfende Gerät laufen,
justiert der Prozessor 55 automatisch die Frequenz der rauscharmen
Quelle 9 auf einen anderen Versatzpegel, bzw. er schaltet
automatisch die Frequenz der rauscharmen Quelle 9 stufenweise
auf einen anderen Versatzpegel. Der Verstärker 15 und der Phasenschieber 29 werden
ebenfalls automatisch vom Prozessor 55 justiert, um die
von dem Mischer 21 empfangenen Signale in Phasenquadratur
zu halten, und der rauscharme Anpassungsverstärker 43 wird automatisch
justiert, um einen ausreichenden Signalverstärkungsfaktor und eine korrekte
Impedanz zwischen dem Mischer 21 und dem Analog-Digital-Wandler 49 sicherzustellen.
Daraufhin wird eine zusätzliche
Bewertung des Messprüfsignals 41 von dem
Spektralanalysator 61 bei der neuen Versatzfrequenz durchgeführt. Vorzugsweise
wird das Testen über dicht beabstandete
Frequenzen hinweg über
das betreffende Band hinweg stufengeschaltet, da sich Sporne oder
Störungen
im Zusammenhang mit Rauschen möglicherweise
nur bei einer bestimmten Versatzfrequenz oder Frequenzen manifestieren.
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Wenn
das zu prüfende
Gerät 3 ein
veränderlicher
Verstärker 15 ist,
kann das zu prüfende
Gerät 3 Spornen
oder Rauschstörungen
bei bestimmten Verstärkungspegeln
erzeugen. Dementsprechend umfasst das Rauschmesssystem 1 in
einer bevorzugten Ausführungsform
eine zusätzliche
Steuerlink 73, die den Prozessor 55 mit dem zu
prüfenden
Gerät 3 verbindet.
Während
eines Testprogramms wird das zu prüfende Gerät 3 gemäß den Anweisungen
durch die Testsystembedienungsperson ebenfalls automatisch vom Prozessor 55 auf
verschiedene Verstärkungspegel
justiert.
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Obwohl
die Komponenten des Rauschmesssystems bei zahlreichen Unternehmen
erhältlich
sind, die Fachleuten bekannt sind, werden Verstärker und rauscharme Anpassungsverstärker von
Microwave Solutions, Inc. in National City, Kalifornien, für eine Anwendung
mit der vorliegenden Erfindung aufgrund ihrer rauscharmen Eigenschaften
für besonders
geeignet gehalten. Ebenso werden Phasenschieber von KDI in Whippany, New
Jersey, und Mischer von Watkins-Johnson in Milpitas, Kalifornien
für eine
Anwendung mit der vorliegenden Erfindung als akzeptabel angesehen.
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Zum
Zweck der praktischen Umsetzung der vorliegenden Erfindung ist unten
ein akzeptabler Sofware-Quellencode für die Steuerung des Prozessors
des Rauschmesssystems bereitgestellt. Dieser Quellencode, der nicht
kompiliert im Format C++ bereitgestellt ist, stellt das Messen der
Eigenschaften des Messprüfsignals
bereit. Dieser Quellencode sorgt nicht für die grafische Darstellung
des Messprüfsignals
auf einer Videoanzeige, welche von einer Fachkraft ohne überflüssiges Experimentieren
bestimmt werden könnte.
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Nachdem
ich meine Erfindung derart beschrieben habe, dass Fachleute diese
verstehen und verwirklichen können,
und nachdem ich die gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
derselben definiert und identifiziert habe, beanspruche ich:
