[实用新型]一种相位噪声测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子测量技术领域，特别涉及一种相位噪声测试仪。

背景技术

随着科学技术的发展，通信、雷达和高速数据传输等系统需要高稳定的信号作为基带信息载波。基带信息载波通常是正弦波，正弦波的三要素包括幅度、频率和相位。通常情况下，相位的稳定性指标用相位噪声来表示，相位噪声是衡量信号稳定性的一项重要参数。目前，信息传输多调制在载波相位上或跟相位有关的频率上，基带信号的相位噪声指标是整体系统的底线。随着电子产品性能要求的提高，对信号源和频率源性能的要求也随之提高，相位噪声被更广泛地引起重视。相位噪声的应用场合主要有：电子仪器、仪表中的基准信号、微波通讯中的载波信号、电磁波定位测距、时间频率计数和数据传输基带信号等等。

高精密电子设备的相位噪声由两部分引起：信号源和信号源以外的电干扰。信号源以外的电干扰引起的相位噪声可以通过改善外部环境解决。信号源的相位噪声是信号产生时自身携带的，反映了信号源的水平。由于相位噪声是一项信号源质量的重要指标，信号源的相位噪声在高端电子产品中都有明确的技术参数要求。国内用于测量相位噪声的设备主要依赖进口，价格昂贵，人民币高达60或70多万元，这使得很多需要测试相位噪声的场合不能配备，从而无法精确地测量相位噪声参数。在没有相位噪声专用测量设备的情况下，技术人员通常采用简单的方法进行相位噪声参数的估算，常用的主要有频谱仪测量方法，这种方法得到的测量结果的不足之处是近载波处不准确，系统本底噪声过高，无法区分幅度噪声与相位噪声、分析噪声带宽有限等，对实际相位噪声参数无法给出定量数据。

实用新型内容

为了解决目前国内相位噪声测试设备长期依赖进口，价格昂贵，以及相位噪声测量精确度低等问题，本实用新型提出了一种相位噪声测试仪，该测试仪包括：

程控锁相环模块，用于检测且提取被测信号源的相位噪声信号，并发送所述相位噪声信号；

低噪声宽频带放大模块，用于接收所述相位噪声信号，并对所述相位噪声信号进行放大，发送放大后的相位噪声信号；

数据采集模块，用于接收所述低噪声宽频带放大模块发送的相位噪声信号，并将所述相位噪声信号转换成数字信号，发送给计算机；

所述程控锁相环模块与低噪声宽频带放大模块相连，所述低噪声宽频带放大模块与数据采集模块相连。

所述程控锁相环模块包括：

低通滤波单元，用于检测且提取被测信号源的相位噪声信号，并去除所述相位噪声信号中的高频信号，发送去除高频信号的相位噪声信号；

信号放大单元，用于接收所述低通滤波单元发送的相位噪声信号，并对所述相位噪声信号进行放大，发送放大后的相位噪声信号；

直流电压调节单元，用于接收所述信号放大单元发送的相位噪声信号，并对所述相位噪声信号电压进行调节，发送调节后的相位噪声信号；

带宽选择滤波单元，用于接收所述直流电压调节单元发送的相位噪声信号，并从中选择且提取出电压控制信号，发送所述电压控制信号；

本振信号源，用于接收所述带宽选择滤波单元发送的电压控制信号，并将所述电压控制信号调节本振源频率后和被测信号源进行相乘运算，发送运算结果给所述低通滤波单元；

所述低通滤波单元分别与低噪声宽频带放大模块和信号放大单元相连，所述信号放大单元与直流电压调节单元相连，所述直流电压调节单元与带宽选择滤波单元相连，所述带宽选择滤波单元与本振信号源相连。

所述低噪声宽频带放大模块包括高频低噪声宽频带放大单元和低频低噪声宽频带放大单元；

所述高频低噪声宽频带放大单元包括高频前级放大子单元、高频高通滤波子单元、高频单端转差分子单元、高频程控放大子单元和高频低通滤波子单元；

所述低频低噪声宽频带放大单元包括低频前级放大子单元、低频高通滤波子单元、低频单端转差分子单元、低频程控放大子单元和低频低通滤波子单元；

所述高频前级放大子单元分别与低通滤波单元和高频高通滤波子单元相连，所述高频高通滤波子单元与高频单端转差分子单元相连，所述高频单端转差分子单元与高频程控放大子单元连接，所述高频程控放大子单元与高频低通滤波子单元相连，所述高频低通滤波子单元与数据采集模块相连；

所述低频前级放大子单元分别与低通滤波单元和低频高通滤波子单元相连，所述低频高通滤波子单元与低频单端转差分子单元相连，所述低频单端转差分子单元与低频程控放大子单元相连，所述低频程控放大子单元与低频低通滤波子单元相连，所述低频低通滤波子单元与数据采集模块相连。

所述数据采集模块包括：