Фазовый шум - важный параметр для работы радиолокационной системы. В большинстве радаров используется импульсная модуляция, и скорость цели определяется путем обнаружения доплеровского сдвига отраженного сигнала радара относительно частоты передатчика. Собственный фазовый шум передатчика сильно влияет на разрешение и точность этого измерения, ограничивая порог обнаружения и точность радара. Следовательно, фазовый шум импульсных сигналов становится все более важным измерением.
Вклады в фазовый шум в импульсных радиолокационных системах могут быть аддитивными или абсолютными, при этом для их измерения используются разные методы, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Предлагая решение как для аддитивных, так и для абсолютных измерений, метод фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) хорошо подходит для определения характеристик фазового шума, поскольку он обеспечивает широкий динамический диапазон с низким уровнем шума, воспроизводимость и надежность. Анализатор источника сигнала APPH от AnaPico с новым гетеродином (LO) является полезным инструментом для определения характеристик фазового шума импульсных сигналов. В этой статье сначала обсуждается его использование для измерения абсолютного фазового шума, а затем рассматриваются измерения аддитивного фазового шума не колеблющихся компонентов, таких как усилители.
АБСОЛЮТНЫЙ ФАЗОВЫЙ ШУМ
Шум импульсного сигнала состоит из шума, исходящего от опорного сигнала, и шума, вносимого импульсной модуляцией. Выше частоты повторения импульсов (PRF) импульсная модуляция полностью маскирует фазовый шум; поэтому данные для частоты смещения выше PRF обычно опускаются. Вблизи PRF фазовый шум сигнала увеличивается за счет импульсной модуляции: суммирования шума несущей с первым спектральным изображением, которое сдвинуто вправо на 1 / T. Увеличение зависит от коэффициента заполнения импульсной модуляции τ / T и является детерминированным.
Метод измерения PLL требует, чтобы настраиваемый гетеродин был синхронизирован по фазе с сигналом тестируемого устройства (DUT). В импульсных условиях поддержание синхронизации по фазе может быть сложной задачей. Подавление приборного шума при отключенном сигнале DUT также является сложной задачей, особенно при измерении очень коротких импульсов или очень низких рабочих циклов. Низкая частота повторения импульсов или короткие импульсы могут привести к сдвигу фазы от квадратурной фазы, даже к потере фазовой синхронизации, если с ними не обращаться должным образом. В APPH от AnaPico сложная схема обнаружения импульсов надежно поддерживает фазовую синхронизацию и активно подавляет фоновый шум прибора, когда импульс отсутствует. В результате АРРН способен надежно измерять импульсы при экстремальных параметрах импульса. Поскольку процесс блокировки может быть активен только в период «включения» и должен ждать в течение периода «выключения», измерения низкой ширины импульса, низкого коэффициента заполнения и очень высокой или очень низкой частоты импульсов могут оказаться трудными для измерения. Несмотря на эти проблемы, APPH может измерять импульсы длительностью до 40 нс и частоту повторения импульсов от 500 Гц до 5 МГц с коэффициентом заполнения до 0,1 процента.
АДДИТИВНЫЙ ФАЗОВЫЙ ШУМ
Фазовый шум в радиолокационных системах исходит от различных источников, а не только от синтезатора частоты: в первую очередь от импульсного модулятора и усилителей мощности. Таким образом, при анализе импульсной радиолокационной системы полезно оценить добавленный фазовый шум от каскадов усилителя. Для измерения аддитивного шума усилитель должен работать в реальных условиях с использованием малошумящего источника импульсно-модулированного сигнала.
Для этого можно использовать выход LO анализатора источника сигнала APPH. Помимо трехполосного делителя, для настройки опорных трактов на квадратурную фазу требуются только два механических фазовращателя, где фазовый шум управляющего сигнала подавляется и можно измерить остаточный шум ИУ. Измерение перекрестного спектра устраняет приборный шум и существенно повышает чувствительность прибора. Программное обеспечение APPH проводит пользователя через два этапа калибровки, делая измерение практически таким же простым, как измерение абсолютного фазового шума.
РЕЗЮМЕ
Анализаторы источников сигналов APPH от AnaPico позволяют легко и надежно измерять абсолютный и аддитивный фазовый шум импульсных сигналов на частотах до 65 ГГц. Используя передовой метод ФАПЧ, анализатор обеспечивает большой динамический диапазон и, в сочетании с кросс-корреляционным анализом, низкий уровень шума. Прибор предлагает интуитивно понятные стандартные (опция PULSE) или расширенные (опция NPS) измерения пульса. Недавно выпущенная опция внешнего интерфейса гетеродина обеспечивает доступ к внутренним малошумящим источникам импульсных сигналов, устраняя необходимость во внешних источниках для измерения аддитивного фазового шума и делая настройку измерения более быстрой и интуитивно понятной.
Ставьте лайки, делайте репосты и не забывайте заземлять!
Подписывайтесь на наш канал!
Всем читателям нашего блога - Скидка в нашем интернет-магазине на ремонт и на новые приборы по промокоду ZENPROFIT
