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现代微波频率合成器技术 讲座 赛英科技 刘光祜 Liu Guanghu 第一章 相位噪声 一、基本概念 相位噪声（相噪）——噪声（加性噪声、闪烁噪声等）引起频率源输出相位的随机起伏； —— 相位噪声；噪声调相；零均值随机变量； —— 噪声调频；噪声边带； 频率的瞬时起伏——短期频率稳定 (短稳)。 结论：相位噪声是噪声对主谱的随机调角（调频、调相） 二、相位噪声的度量 1、相位噪声的功率谱密度 简单分析：单一频率产生的 噪声调相： ——有效值（应理解为统计值） 单位 B——测试等效带宽 的数学含义： 自相关函数的傅立叶变换，成立 2、在RF定义的单边带相位噪声功率谱密度L(fm) 没有相噪的理想频谱 实际的输出，相噪常用测量方法 定义 单位 单位： 当 时，可证明 3、短稳的阿仑方差（无间歇二采样方差） ——相位噪声的时域指标 τ——取样时间，M——测量次数 采用阿仑方差的原因：频率短稳的标准方差对某些相噪因数不收敛。 阿仑方差与相位噪声谱密度的关系： 公式使用上的困难： ——？ ， ——？ 4、剩余调频 ——在一定带宽内，噪声调频产生的频偏的统计值 三、相位噪声的产生机理 1、加性噪声引起放大器的相位噪声基底 模型： 矢量图： 分析结果：放大器相位噪声功率谱密度（基底）为 或 2、闪烁噪声（噪声）使放大器近端相位噪声恶化 Fc—— 噪声转角频率 ——放大器相噪基底， —— 噪声 3、振荡器的相位噪声 （1） Leeson模型及结论 其中 振荡器相噪功率谱密度： 几个结论：（1） 振荡器相噪大于放大器相噪 （2） （半带宽）时， 靠近输出频率，相噪恶化 （3） 高Q振荡器的相噪指标高 （2） 振荡器相位噪声的幂律谱结构 将表式