RU2807958C1 - Система для измерения вносимого фазового шума устройства высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов - Google Patents

Система для измерения вносимого фазового шума устройства высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов Download PDF

Info

Publication number
RU2807958C1
RU2807958C1 RU2023123805A RU2023123805A RU2807958C1 RU 2807958 C1 RU2807958 C1 RU 2807958C1 RU 2023123805 A RU2023123805 A RU 2023123805A RU 2023123805 A RU2023123805 A RU 2023123805A RU 2807958 C1 RU2807958 C1 RU 2807958C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
bandpass filter
signal
frequency mixer
phase noise
Prior art date
Application number
RU2023123805A
Other languages
English (en)
Inventor
Алексей Владимирович Королев
Ярослав Викторович Коршиков
Дмитрий Александрович Костючик
Сергей Геннадьевич Рыков
Original Assignee
Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники"(АО "ВНИИРТ")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники"(АО "ВНИИРТ") filed Critical Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт радиотехники"(АО "ВНИИРТ")
Application granted granted Critical
Publication of RU2807958C1 publication Critical patent/RU2807958C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вносимых амплитудных и фазовых шумов устройств высокочастотного, сверхвысокочастотного и оптического диапазонов, таких как усилители, умножители, делители и преобразователи частот, синтезаторы прямого и косвенного синтеза и др. Техническая проблема, решаемая заявленным изобретением, заключается в увеличении достоверности и точности измерений. Технический результат заключается в увеличении верхней границы диапазона частот отстроек от несущей частоты и снижении зависимости уровня фазовых шумов системы от соотношения частот на входе и выходе исследуемого устройства, определяемого значением модуля разности частот и , равным . Указанный технический результат достигается в системе для измерения вносимого фазового шума устройства высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов, содержащей генератор опорного сигнала, смеситель частот СМ и аналого-цифровой преобразователь, которая дополнительно содержит генератор гармоник, первый полосовой фильтр ПФ1, второй полосовой фильтр ПФ2, первый делитель мощности ДМ1, первый смеситель частот СМ1, третий полосовой фильтр ПФ3, первый синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС1, второй делитель мощности ДМ2, второй смеситель частот СМ2, четвертый полосовой фильтр ПФ4, второй синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС2, причем генератор опорного сигнала соединен с генератором гармоник, подключенным через последовательное соединение к первому полосовому фильтру ПФ1, первому делителю мощности ДМ1, первому смесителю СМ1 и третьему полосовому фильтру ПФ3, выполненному с возможностью передачи сигнала через исследуемое устройство высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов на смеситель частот СМ, причем первый делитель мощности ДМ1 дополнительно соединен с первым смесителем частот СМ1 через первый синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС1, кроме того, генератор гармоник подключен через второе последовательное соединение ко второму полосовому фильтру ПФ2, второму делителю мощности ДМ2, второму смесителю частот СМ2, четвертому полосовому фильтру ПФ4, смесителю частот СМ, причем второй делитель мощности ДМ2 дополнительно соединен со вторым смесителем частот СМ2 через второй синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС2. 2 ил., 1 табл.

Description

Область техники
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения вносимых амплитудных и фазовых шумов устройств высокочастотного, сверхвысокочастотного и оптического диапазонов таких как усилители, умножители, делители и преобразователи частот, синтезаторы прямого и косвенного синтеза и других.
Предшествующий уровень техники
Увеличение дальности действия современных систем передачи информации, использование широкополосных сигналов со сложными видами модуляции влечет за собой ужесточение требований к характеристикам используемых радиотехнических устройств, в том числе к уровню фазовых шумов (флуктуаций), вносимых этими устройствами в сигнал. Выполнение этих требований обеспечивается измерением вносимых фазовых шумов, достоверность и точность этих измерений определяется способами их проведения и параметрами измерительной аппаратуры.
Известно [3,4], что для измерения вносимых фазовых шумов используются системы, содержащие в базовой конфигурации задающий генератор вырабатывающий сигнал, который делится на два сигнала в двух каналах делителем мощности. Первый сигнал в первом канале подается на исследуемое устройство, а второй сигнал во втором канале подается на механический фазовращатель. Прошедший через исследуемое устройство первый сигнал и прошедший через механический фазовращатель второй сигнал затем подаются на смеситель, на выходе которого образуется сигнал на промежуточной частоте, при этом происходит подавление несущей частоты и выделяется фазовый шум, внесенный исследуемым устройством. Затем сигнал на промежуточной частоте усиливается малошумящим усилителем, преобразуется цифроаналоговым преобразователем для дальнейшей обработки, например, анализатором спектра. Если исследуемое устройство осуществляет преобразование частоты, во втором канале устанавливается второе исследуемое устройство, аналогичное установленному в первом канале.
Недостатком таких систем является необходимость использования механических фазовращателей, невысокая точность и низкая стабильность установки фазы, что усложняет процесс измерений и снижает его достоверность, и необходимость использования второго аналогичного исследуемому устройства, если исследуемое устройство осуществляет преобразование частоты.
Известен [1] измеритель флуктуаций в проходных ВЧ устройствах, содержащий опорный (в [1] - задающий) генератор, модулятор, делитель мощности, амплитудно-частотные приемники, исследуемое устройство (в [1] - проходное ВЧ устройство), калибратор, вычитающий каскад и индикатор. При этом гарантировано ослабление на величину не менее 20 дБ влияния частотных флуктуаций задающего генератора.
Основным недостатком измерителя [1] является невысокий уровень подавления флуктуаций опорного генератора. Так, современные кварцевые генераторы, имеющие частоты выходных колебаний 70-120 МГц, на отстройке от несущей частоты выходного колебания 100 Гц имеют фазовые шумы минус 125 дБ/Гц. При подавлении на 20 дБ флуктуаций такого генератора, мощность фазовых шумов опорного генератора на выходе вычитающего каскада (входе индикатора) составит минус 145 дБ/Гц. Рассмотрим микросхему буфера формирования тактовых колебаний ADCLK914, являющуюся устройством, не преобразующим частоту колебания опорного генератора. Микросхема ADCLK914 имеет фазовые шумы минус 156 дБ/Гц при выходной частоте 126 МГц [8, 9], или на 11 дБ ниже фазовых шумов которые может гарантировать измеритель [1]. Рассмотрим микросхему цифроаналогового преобразователя (ЦАП) AD9164, преобразующую частоту колебания опорного генератора путем прямого цифрового синтеза (ПЦС) выходного сигнала на частоте отличающейся от частоты опорного генератора. Фазовые шумы микросхемы ЦАП AD9164 на отстройке 100 Гц при частоте выходного колебания 100 МГц не превышают минус 143 дБ [10, 11] и сравнимы с фазовыми шумами опорного генератора. Ситуация усугубляется при понижении частоты отстройки от несущей частоты колебания, на которой производится измерение, так как фазовые шумы кварцевых генераторов возрастают со скоростью (20…40) дБ/декаду, а фазовые шумы ВЧ устройств - со скоростью 10 дБ/декаду.
Вторым недостатком измерителя [1] является наличие модулятора, который является ВЧ устройством, добавляющим собственные шумы к шумам выходного колебания опорного генератора.
Таким образом, низкий уровень подавления флуктуаций опорного генератора и наличие собственных шумов модулятора снижают достоверность и точность этих измерений фазовых шумов, вносимых современными ВЧ устройствами, преобразующими и не преобразующими частоту колебания опорного генератора.
Известна система для измерения вносимых фазовых шумов [2], включающая в себя первый и второй источники сигналов, первый и второй приемники, и процессор, первый источник сигнала генерирует первый сигнал подаваемый как входной сигнал на исследуемое устройство и создает второй сигнал когерентный по фазе с первым сигналом. Первый приемник измеряет выходной сигнал от исследуемого устройства, полученный в ответ на воздействие входного сигнала, а второй приемник измеряет опорный сигнал от второго источника сигнала. Процессор математически подавляет несущую частоту выходного сигнала путем определения разности между измеренным выходным сигналом и измеренным опорным сигналом, и на основе этой разности определяет фазовый шум исследуемого устройства. Процессор может быть включен в векторный анализатор цепей или другой измеритель, такой как векторный анализатор спектра или осциллограф, или быть самостоятельным устройством. Второй источник сигнала может динамически устанавливать фазу и амплитуду опорного сигнала.
Недостатком этой системы для измерения вносимых фазовых шумов является невозможность исключить фазовые шумы второго источника сигнала, вносимые элементами второго источника сигнала, устанавливающими фазу и амплитуду опорного сигнала.
Наиболее близкой к заявляемой системе является система для измерения вносимого фазового шума преобразователей частоты [5], принятая за прототип, показанная на фиг. 1 и включающая в себя генератор опорного сигнала 51, ВЧ источник сигнала 52, ВЧ источник сигнала 53, смеситель частот 55 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 56. Причем выход генератора опорного сигнала 51 подключен ко входам ВЧ источника сигнала 52 и ВЧ источника сигнала 53, выход ВЧ источника сигнала 52 подключен к исследуемому устройству (преобразователю частоты) 42, выход исследуемого устройства (преобразователя частоты) 42 подключен к одному из входов смесителя частот 55, выход ВЧ источника сигнала 53 подключен ко второму входу смесителя частот 55, выход смесителя частот 55 подключен ко входу АЦП 56.
Данная система для измерения вносимого фазового шума преобразователей частоты 50 работает следующим образом. Генератор опорного сигнала 51 вырабатывает тактовый сигнал, используемый для синхронизации работы ВЧ источника сигнала 52, ВЧ источника сигнала и АЦП 56. ВЧ источник сигнала 52 тактируется генератором опорного сигнала 51 и генерирует ВЧ сигнал 1 (RF source 1). ВЧ источник сигнала 53 тактируется генератором опорного сигнала 51 и генерирует ВЧ сигнал 2 (RF source 2). АЦП 56 использует тактовый сигнал от генератора опорного сигнала 51 для получения цифрового сигнала который анализируется для определения фазовых шумов исследуемого устройства. ВЧ сигнал 1 и ВЧ сигнал 2 могут генерироваться с использованием ПЦС. На рисунке 1 исследуемое устройство 42 представляет собой преобразователь частоты, который содержит в себе смеситель частот и гетеродин. Исследуемое устройство 42 принимает ВЧ сигнал от источника ВЧ сигнала 52 и вырабатывает преобразованный по частоте сигнал.
Смеситель частот СМ 55 принимает ВЧ сигнал от источника ВЧ сигнала 52 и ВЧ сигнал от исследуемого устройства 42 и производит преобразованный по частоте сигнал. АЦП 56 принимает преобразованный по частоте сигнал от смесителя частот СМ 55. АЦП 56 вырабатывает цифровой сигнал используемый для определения характеристик исследуемого устройства 42, в данной системе это определение фазового шума вносимого исследуемым устройством 42. Так как на выходах источника ВЧ сигнала 52 и источника ВЧ сигнала 53 сигналы от генератора опорного сигнала 51 коррелированы, они вычитаются на выходе смесителя частот СМ 55, и уровень фазовых шумов системы S system улучшается в соответствии с выражением
(1)
В выражении (1) - абсолютный фазовый шум генератора опорного сигнала 51, - вносимый фазовый шум источника ВЧ сигнала 52, , - вносимый фазовый шум источника ВЧ сигнала 53, n_rcv - фазовый шум, вносимый остальными компонентами системы, - частота генератора опорного сигнала 51. которая одинакова для источника ВЧ сигнала 52 и источника ВЧ сигнала 53, - частота сигнала на входе исследуемого устройства 42, - частота сигнала на выходе исследуемого устройства 42.
если вносимые фазовые шумы , и n_rcv пренебрежимо малы по сравнению с , то уровень фазовых шумов системы S system определяется только составляющей .
Первым недостатком системы-прототипа является ограниченный сверху диапазон отстроек от несущей частоты сигнала на выходе исследуемого устройства, в котором выполняется условие малости вносимых фазовых шумов , и n_rcv по сравнению с абсолютным фазовым шумом генератора опорного сигнала . Действительно, рассмотрим систему, в которой ВЧ сигнал 52 и ВЧ сигнал 53 генерируются методом с использованием ПЦС. В качестве источника ВЧ сигнала 52 и источника ВЧ сигнала 53 используем микросхему ЦАП AD9164, в которой выходной сигнал может быть получен с использованием ПЦС. Примем и , модуль разности частот и равен . , в качестве генератора опорного сигнала используем генератор E8663D. Для генератора E8663D на частоте 4000 МГц фазовый шум на отстройке 10 Гц составляет минус 87,5 дБн/Гц. Для микросхемы ЦАП AD9164 при частоте выходного сигнала фазовый шум на отстройке 10 Гц составляет минус 110 дБн/Гц. Учитывая квадратичную зависимость фазовых шумов ЦАП от частоты выходного сигнала, пренебрегая составляющей , по формуле (1) получим при частоте отстройки 10 Гц
В выражении для при частоте отстройки 10 Гц первая составляющая под знаком корня определяемая фазовым шумом генератора опорного сигнала сравнима со второй и третьей составляющими, определяемыми вносимыми фазовыми шумами и источника ВЧ сигнала 52 и источника ВЧ сигнала 53 которые выполнены на микросхеме ЦАП AD9164.
Получаем, что верхняя граница частот отстроек от несущей частоты, на которой составляющие вносимых фазовых шумов и источника ВЧ сигнала 52 и источника ВЧ сигнала 53 существенно меньше чем составляющая определяемая фазовым шумом генератора опорного сигнала , лежит ниже частоты 10 Гц, что снижает достоверность и точность измерений фазовых шумов на частотах отстроек, превышающих 10 Гц.
Вторым недостатком системы-прототипа является увеличение уровня фазовых шумов при увеличении значения модуля разности частот и .
Рассмотрим как изменятся параметры системы, если изменить частоту . Примем , получим
Таком образом, при уменьшении частоты сигнала на выходе исследуемого устройства с 1100 МГц до 500 МГц, то есть при увеличении значения модуля разности частот до величины уровень фазовых шумов системы ухудшается на 5,3 дБ, что также снижает достоверность и точность измерений.
Техническая проблема, решаемого заявленным изобретением, заключается в увеличении достоверности и точности измерений.
Технический результат заключается в увеличении верхней границы диапазона частот отстроек от несущей частоты и снижении зависимости уровня фазовых шумов системы от соотношения частот на входе и выходе исследуемого устройства, определяемого значением модуля разности частот и равного .
Указанный технический результат достигается в системе для измерения вносимого фазового шума устройства высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов, содержащей генератор опорного сигнала, смеситель частот и АЦП, дополнительно содержит генератор гармоник, первый полосовой фильтр ПФ1, второй полосовой фильтр ПФ2 , первый делитель мощности ДМ1, первый смеситель частот СМ1, третий полосовой фильтр ПФ3, первый синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС1, второй делитель мощности ДМ2, второй смеситель частот СМ2, четвертый полосовой фильтр ПФ4, второй синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС2, причем генератор опорного сигнала, соединен с генератором гармоник, подключенным через последовательное соединение к первому полосовому фильтру ПФ1, первому делителю мощности ДМ1, первому смесителю частот СМ1 и третьему полосовому фильтру ПФ3, выполненному с возможностью передачи сигнала через исследуемое устройство на смеситель частот СМ, причем первый делитель мощности ДМ1 дополнительно соединен с первым смесителем частот СМ1 через первый синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС1, кроме того, генератор гармоник, подключен через второе последовательное соединение к второму полосовому фильтру ПФ2, второму делителю мощности ДМ2, второму смесителю частот СМ2, четвертому полосовому фильтру ПФ4, смесителю частот СМ, причем второй делитель мощности ДМ2 дополнительно соединен со вторым смесителем частот СМ2 через второй синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС2.
Заявленное изобретение поясняется на графических материалах, где на фиг. 1 система для измерения вносимого фазового шума преобразователей частоты (прототипа) 50 включает в себя генератор опорного сигнала 51, ВЧ источник сигнала 52, ВЧ источник сигнала 53, смеситель частот СМ 55 и АЦП 56. Причем выход генератора опорного сигнала 51 подключен ко входам ВЧ источника сигнала 52 и ВЧ источника сигнала 53, выход ВЧ источника сигнала 52 подключен к исследуемому устройству (преобразователю частоты) 42, выход исследуемого устройства (преобразователя частоты) 42 подключен к одному из входов смесителя частот СМ 55, выход ВЧ источника сигнала 53 подключен ко второму входу смесителя частот СМ 55, выход смесителя частот СМ 55 подключен ко входу АЦП 56.
На фиг. 2 показана заявленная система для измерения вносимого фазового шума устройства высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов 50, которая содержит генератор опорного сигнала 51, смеситель частот СМ 55 и АЦП 56, дополнительно содержит генератор гармоник 57, первый полосовой фильтр ПФ1 58.1, второй полосовой фильтр ПФ2 58.2, первый делитель мощности ДМ1 52.1, первый смеситель частот СМ1 52.2, третий полосовой фильтр ПФ3 52.3, первый синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС1 52.4, второй делитель мощности ДМ2 53.1, второй смеситель частот СМ2 53.2, четвертый полосовой фильтр ПФ4 53.3, второй синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС2 53.4, причем выход 1 генератора опорного сигнала 51 подключен ко входу 1 генератора гармоник 57, выход 2 генератора гармоник 57 подключен ко входу 1 первого полосового фильтра ПФ1 58.1, выход 2 первого полосового фильтра ПФ1 58.1 подключен ко входу 1 первого делителя мощности ДМ1 52.1, выход 2 первого делителя мощности ДМ1 52.1 подключен ко входу 1 первого смесителя частот СМ1 52.2, выход 3 первого делителя мощности ДМ1 52.1 подключен ко входу 1 первого синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС1 52.4, выход 2 первого синтезатора прямого цифрового синтеза ПЦС1 52.4 подключен ко входу 3 первого смесителя частот СМ1 52.2, выход 2 первого смесителя частот СМ2 52.2 подключен ко входу 1 третьего полосового фильтра ПФ3 52.3, выход 3 генератора гармоник 57 подключен ко входу 1 второго делителя мощности ДМ2 53.1, выход 2 второго делителя мощности ДМ2 53.1 подключен ко входу 1 второго смесителя частот СМ2 53.2, выход 3 второго делителя мощности ДМ2 53.1 подключен ко входу 1 второго синтезатора прямого цифрового синтеза ПЦС1 53.4, выход 2 второго синтезатора прямого цифрового синтеза ПЦС1 53.4 подключен ко входу 3 второго смесителя частот СМ2 53.2, выход 2 второго смесителя частот СМ2 53.2 подключен ко входу 1 четвертого полосового фильтра ПФ4 53.3, выход 2 третьего полосового фильтра ПФ3 52.3 подключен ко входу 1 исследуемого устройства 42, выход 2 исследуемого устройства 42 подключен ко входу 1 смесителя частот СМ 55, выход 2 четвертого полосового фильтра ПФ4 53.3 подключен ко входу 3 смесителя частот СМ 55, выход 2 смесителя частот СМ 55 подключен ко входу 1 АЦП 56.
Генератор опорного сигнала вырабатывает сигнал с частотой , при этом сигналы с частотами и получаются из сигнал с частотой с использованием гибридной техники синтеза (ГТС), включающей в себя как технику ПЦС, так и технику прямого аналогового синтеза (ПАС), заключающегося в получении выходного сигнала непосредственно из сигнала опорного генератора за счет умножения и/или деления, и/или смешения, и/или фильтрации сигнала опорного генератора [6,7], при этом сигнал с частотой подается на генератор гармоник, имеющий два выхода, первый выход генератора гармоник нагружен на первый полосовой фильтр ПФ1, выделяющий сигнал гармоники с номером n 1 и частотой , а второй выход генератора гармоник нагружен на второй полосовой фильтр ПФ2, выделяющий сигнал гармоники с номером n 2 и частотой , при этом номера гармоник n 1 и n 2 и соответственно частоты и этих гармоник могут совпадать или отличаться, при этом осуществляется смещение частот и этих гармоник на величину частот и сигналов, вырабатываемых синтезаторами прямого цифрового синтеза ПЦС1 и ПЦС2, при этом сигнал с частотой полученный в результате смещения частот подается на вход исследуемого устройства, при этом полученный в результате смещения частоты сигнал с частотой подается на вход 3 смесителя частот СМ при этом на вход 1 смесителя частот СМ подается сигнал с выхода исследуемого устройства, при этом с выхода смесителя ВЧ сигнал с разностной частотой подается на АЦП, при этом сигнал с выхода АЦП используется для определения спектральной плотности мощности фазовых шумов исследуемого устройства, при этом АЦП может входить в состав измерительного устройства, например, анализатора параметров источников сигналов или анализатора спектра.
Сущность изобретения состоит в следующем
Генератор опорного сигнала вырабатывает сигнал с частотой с низким уровнем фазовых шумов, поступающий на генератор гармоник, имеющий два выхода - выход сигнала с частотой и выход сигнала с частотой . Пусть спектральная плотность мощности фазового шума (СПМФШ) генератора опорного сигнала на частоте равна . При умножении частоты генератора опорного сигнала, СПМФШ на частоте и СПМФШ на частоте связаны с СПМФШ соотношениями , . Поскольку в умножителе частоты на основе генератора гармоник сигнал на всех гармониках вырабатывается на основе одного и того же физического процесса, СПМФШ, вносимых генератором гармоник на гармониках и , также можно записать как , , где - СПМФШ сигнала генератора гармоник на частоте входного сигнала, а именно на частоте . Тогда с учетом статистической независимости шумов генератора опорного сигнала и генератора гармоник, СПМФШ сигналов и на частотах гармоник и можно записать как
Таком образом, генератор опорного сигнала вместе с генератором гармоник можно рассматривать как один генератор, вырабатывающий когерентные сигналы и с СПМФШ и , при этом СПМФШ на частоте равна .
Сигнал поступает на вход ПЦС1 и на вход смесителя СМ1, на выходе смесителя СМ1 образуется сигнал с частотой . Сигнал поступает на вход исследуемого устройства. С учетом статистической независимости шумов сигнала с выхода генератора гармоник и шумов ПЦС1, СПМФШ сигнала на частоте может быть найдена из выражения
Здесь - СПМФШ вносимых остальными элементами тракта формирования сигнала на частоте . Соответственно СПМФШ сигнала на частоте может быть найдена из выражения
Если формирование сигнала на выходе исследуемого устройства осуществляется без использования каких-либо других сигналов кроме сигнала , СПМФШ сигнала на выходе исследуемого устройства на частоте может быть записана как
Здесь - СПМФШ исследуемого устройства, которую необходимо определить.
Сигналы с частотами и подаются на входы смесителя частот СМ, на выходе которого сигнал имеет частоту. С учетом коррелированности сигналов и получим выражения
В предельном случае при происходит полное подавление шумов генератора опорного сигнала и генератора гармоник, причем это подавление не зависит от значения частоты . Таким образом, устраняется зависимость подавления фазовых шумов генератора опорного колебания от значения модуля разности частот и равного .
Уменьшение вклада шумов синтезатора прямого цифрового синтеза в системе использующей ГТС рассмотрим на примере. Примем и , модуль разности частот и равен . , в качестве генератор опорного сигнала используем генератор E8663D. Для генератора E8663D на частоте 120 МГц фазовый шум на отстройке 10 Гц составляет минус 118,1 дБн/Гц, на отстройке 100 Гц - минус 130,7 дБн/Гц, на отстройке 1000 Гц - минус 146,3 дБн/Гц. Будем выбирать значения и так, чтобы получить минимально возможные значения частот и . Легко получить , , , , , . Для найденных частот и найдем СПМФШ и на отстройках 10 Гц, 100 Гц и 1000 Гц приведены в таблице 1.
Таблица 1
Частота отстройки, Гц , дБн/Гц , дБн/Гц, , дБн/Гц,
10 -95,6 -98,9 -132 -138
100 -108,5 -111,7 -142 -148
1000 -123,8 -127,1 -152 -158
Таким образом, для обеих частот и и на всех отстройках СПМФШ и на 30-40 дБ ниже чем шумы опорного генератора. Таким образом, область частот отстроек, на которых шумы сигналов, вырабатываемых синтезаторами прямого цифрового синтеза ПЦС1 и ПЦС2 в системе с использованием ГТС, оказываются пренебрежимо малыми по сравнению с шумами опорного генератора, расширяется по крайней мере в 100 раз до частоты отстройки 1000 Гц и тем самым решается техническая проблема увеличения верхней границы диапазона частот отстроек от несущей частоты.
Источники информации:
1. RU 2335777 C1 «ИЗМЕРИТЕЛЬ ФЛУКТУАЦИЙ В ПРОХОДНЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ УСТРОЙСТВАХ», дата публикации 10.10.2008
2. US 2013/0197848 A1 «System for measuring residual phase noise», дата публикации 01.08.2013.
3. Li J. et al. Review of PM and AM noise measurement systems // ICMMT'98. 1998 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology. Proceedings (Cat. No. 98EX106). - IEEE, 1998. - С. 197-200.
4 Rohde U. L., Poddar A. K., Apte A. M. Phase noise measurements and system comparisons // Microwave journal. - 2013. - Т. 56. - №4. - С. 22-+.
5. US11095376 В1 «System and method for measuring residual phase noise of a frequency mixer», дата публикации 17.08.2021.
6. Якименко К.А. Исследование шумовых характеристик гибридных синтезаторов частот на основе прямого аналогового и прямого цифрового методов синтеза // Методы и устройства передачи и обработки информации. - 2017. - №19. - С. 9-15
7. Рыжков А.В., Попов В.Н. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. М.: Радио и связь, 1991. - 264 с
8. Datasheet Rev. D 16-Bit, 12 GSPS, RF DAC and Direct Digital Synthesizer AD9164 [Электронный ресурс] Analog Devices Inc. Дата обновления май 2019. Доступ из РФ ограничен. URL: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad9164.pdf (дата обращения: 17.04.2023)
9. Datasheet Rev. D 16-Bit, 12 GSPS, RF DAC and Direct Digital Synthesizer AD9164 [Электронный ресурс] Analog Devices Inc. Дата обновления май 2019. Доступ свободный. URL: https://static.chipdip.ru/lib/014/DOC029014333.pdf (дата обращения: 17.04.2023)
10. Datasheet Rev. B Ultrafast, SiGe, Open-Collector HVDS Clock/Data Buffer ADCLK914 [Электронный ресурс] Analog Devices Inc. Дата обновления сентябрь 2017. Доступ из РФ ограничен. URL: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/adclk914.pdf (дата обращения: 17.04.2023)
11. Datasheet Rev. B Ultrafast, SiGe, Open-Collector HVDS Clock/Data Buffer ADCLK914 [Электронный ресурс] Analog Devices Inc. Дата обновления сентябрь 2017. Доступ свободный. URL: https://static.chipdip.ru/lib/411/DOC012411384.pdf (дата обращения: 17.04.2023)

Claims (1)

  1. Система для измерения вносимого фазового шума устройства высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов, содержащая генератор опорного сигнала, смеситель частот и аналого-цифровой преобразователь, отличающаяся тем, что дополнительно содержит генератор гармоник, первый полосовой фильтр ПФ1, второй полосовой фильтр ПФ2, первый делитель мощности ДМ1, первый смеситель частот СМ1, третий полосовой фильтр ПФ3, первый синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС1, второй делитель мощности ДМ2, второй смеситель частот СМ2, четвертый полосовой фильтр ПФ4, второй синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС2, причем генератор опорного сигнала соединен с генератором гармоник, подключенным через последовательное соединение к первому полосовому фильтру ПФ1, первому делителю мощности ДМ1, первому смесителю частот СМ1 и третьему полосовому фильтру ПФ3, выполненному с возможностью передачи сигнала через исследуемое устройство высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов на смеситель частот СМ, причем первый делитель мощности ДМ1 дополнительно соединен с первым смесителем частот СМ1 через первый синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС1, кроме того, генератор гармоник подключен через второе последовательное соединение ко второму полосовому фильтру ПФ2, второму делителю мощности ДМ2, второму смесителю частот СМ2, четвертому полосовому фильтру ПФ4, смесителю частот СМ, причем второй делитель мощности ДМ2 дополнительно соединен со вторым смесителем частот СМ2 через второй синтезатор прямого цифрового синтеза ПЦС2.
RU2023123805A 2023-09-14 Система для измерения вносимого фазового шума устройства высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов RU2807958C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2807958C1 true RU2807958C1 (ru) 2023-11-21

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1478148A1 (ru) * 1987-06-10 1989-05-07 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса Цифровой измеритель временных характеристик флуктуаций амплитуды и фазы
RU2024887C1 (ru) * 1990-11-06 1994-12-15 Гомельское конструкторское бюро "Луч" Способ определения полосовых шумов передатчика в окрестности несущей
DE19901750B4 (de) * 1999-01-18 2006-04-13 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Anordnung zum Messen des Phasenrauschens des Ausgangssignals eines Meßobjektes
RU2300776C2 (ru) * 2005-08-23 2007-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет им. адмирала Г.И. Невельского" Измеритель флуктуаций в проходных высокочастотных устройствах
RU2335777C1 (ru) * 2007-03-05 2008-10-10 Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный институт коммуникаций" (НОУ ВПО "ДВИК") Измеритель флуктуаций в проходных высокочастотных устройствах
US20130197848A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Agilent Technologies, Inc. System for measuring residual phase noise

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1478148A1 (ru) * 1987-06-10 1989-05-07 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса Цифровой измеритель временных характеристик флуктуаций амплитуды и фазы
RU2024887C1 (ru) * 1990-11-06 1994-12-15 Гомельское конструкторское бюро "Луч" Способ определения полосовых шумов передатчика в окрестности несущей
DE19901750B4 (de) * 1999-01-18 2006-04-13 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Anordnung zum Messen des Phasenrauschens des Ausgangssignals eines Meßobjektes
RU2300776C2 (ru) * 2005-08-23 2007-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет им. адмирала Г.И. Невельского" Измеритель флуктуаций в проходных высокочастотных устройствах
RU2335777C1 (ru) * 2007-03-05 2008-10-10 Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный институт коммуникаций" (НОУ ВПО "ДВИК") Измеритель флуктуаций в проходных высокочастотных устройствах
US20130197848A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Agilent Technologies, Inc. System for measuring residual phase noise

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sherman et al. Oscillator metrology with software defined radio
US6636816B1 (en) Vector signal analysis method and apparatus therefor
US20140140436A1 (en) Amplitude Flatness and Phase Linearity Calibration for RF Sources
US10998926B2 (en) Method for compensating gain flatness of transceiver
US9791484B2 (en) Measurement and system for performing a calibration
CN107251416B (zh) 变频器、测量系统和测量方法
EP1786163B1 (en) Filter equalization using magnitude measurement data
JP2012018078A (ja) チャープ信号生成回路、fmcw方式合成開口レーダ、アンテナ装置及び飛翔体
EP1814218A1 (en) Frequency synthesizer
Liu et al. Characterizing the performance of high-speed data converters for RFSoC-based radio astronomy receivers
US6384589B1 (en) Reference frequency spur cancellation in synthesized measurement receivers
RU2807958C1 (ru) Система для измерения вносимого фазового шума устройства высокочастотного, сверхвысокочастотного или оптического диапазонов
CN1996759A (zh) 频率合成器
US6456092B1 (en) Network vector channel analyzer
Wang et al. Extracting phase noise of microwave and millimetre-wave signals by deconvolution
Khramov et al. Mathematical modeling of operational modes of high-speed DACs
Kim et al. Low-spurious wideband DDS-based Ku-band chirp generator for short-range radar application
Singhal et al. Generation of control signals using second-Nyquist zone technique for superconducting qubit devices
Pomponio et al. Ultra-low phase noise frequency division with array of direct digital synthesizers
Zeng et al. Wideband signal transceiver module with a Doppler shift function
Curotto et al. Digital calibration test results for Atacama Large Millimeter/submillimeter Array band 7+ 8 sideband separating receiver
RU2099729C1 (ru) Измеритель шумовых характеристик сверхвысокочастотных и высокочастотных передатчиков
US11936436B2 (en) External frontend device and frontend system
JP5242618B2 (ja) 周波数変換装置及び周波数変換方法
Bourrion et al. Electronics and data acquisition for kilopixels kinetic inductance camera