Величина фазового шума тестируемого активного устройства, привнесенная в фазовый шум основного входного сигнала называется вносимым фазовым шумом.
Цели измерения вносимого фазового шума:
- Контроль фазового шума всей радиосистемы, а не только фазового шума гетеродина.
- Подбор компонентов с наименьшим уровнем вносимого фазового шума при разработке синтезаторов/генераторов частоты.
- Исследование вносимого фазового шума компонента/изделия в разных динамических режимах. В особенности поведение малошумящих усилителей в динамическом режиме около точки 1 дБ компрессии.
Анализаторы фазовых шумов AnaPico PNA7, PNA20, PNA40 позволяют проводить измерения вносимых фазовых шумов активных устройств (МШУ, ВЧ-СВЧ смесителей, передатчиков, делителей частоты). Вносимый фазовый шум может быть измерен анализатором фазового шума AnaPico с помощью метода фазового детектора и с помощью метода двухканальной кросс-корреляционной обработки, схемы измерений представлены на рисунке 1 и 2.
Поскольку вносимый фазовый шум значительно ниже, чем показатели абсолютного фазового шума, схема измерения требует установки квадратуры с целью исключения фазового шума и амплитудного шума задающего генератора.
Задающий генератор выдает сигнал нужной частоты, далее сплитер, разделяет сигнал между двумя плечами, выход из первого плеча направлен на RF IN измеряемого устройства выход второго плеча направлен на вход внешнего опорного генератора REF1 (HIGH or LOW) или в случае с схемой двухканальной кросс-корреляции устанавливается второй сплитер и используется два входа REF IN.
Фазовращатели используются с целью создания квадратуры между сигналами в двух плечах, что позволит исключить влияние фазового шума задающего генератора. Фазовый шум задающего генератора может быть исключен из измерений на 60 дБ, амплитудный шум только на 30 дБ, поэтому при выборе задающего генератора в первую очередь нужно обращать внимание на амплитудный шум задающего генератора.
Измерение проходит в два этапа, в первом этапе измеряется чувствительность системы, т.к используется схема из рисунка 1 или 2 без тестируемого устройства DUT, во втором этапе подключают DUT и проводят измерения вносимого фазового шума изделия относительно чувствительности прибора.
Чувствительность измерения вносимого фазового шума при 10 корреляциях представлена на рисунке 3, такое измерение выполнимо при 10 корреляциях и если использовать задающий генераторов AnaPico RFS40.
Амплитудный шум синтезатора AnaPico RFS40 на частоте 10 ГГц, 10 кГц отстройка составляет -149,2 дБн/Гц, на отстройке 100 кГц -153.9 дБн/Гц.
Такой уровень чувствительности позволяет в считанные секунды проводить измерения вносимых фазовых шумов МШУ, так, например было измерено несколько усилителей серийного производства одного из производителей, в результате чего, благодаря селекции был отобран лучший образец.
Получение результаты измерений подтверждают факт преимущества в классе Анализаторов фазового шума AnaPico PNA7, PNA20, PNA40 по измерению вносимых фазовых шумов, измеренные характеристики чувствительности на 15-20 дБ превосходят характеристики некоторых других производителей.