[发明专利]用于测量残余相位噪声的系统

说明书

技术领域

本申请涉及用于测量残余相位噪声的系统。

背景技术

残余的或附加性的相位噪声是由诸如放大器、混频器、变频器、乘法器等双端口被测设备（DUT）增加到输入信号的的噪声的度量。残余相位噪声测量源于相同的基本原理。组件受到正弦信号源的驱动，然后由该信号源产生的噪声被抵消，留下由该DUT产生的噪声。

图1是示出用于测量残余相位噪声的常规测试设置的简化方框图。

更具体地，图1描绘了常规的系统100，该系统包括用于生成激励信号的信号源110，激励信号由分离器115分成第一信号和第二信号。第一信号和第二信号是相位相干的，因为它们是由相同的信号源110提供的。第一信号在第一路径上被提供给DUT105，第一路径包括第一衰减器121和第二衰减器122。第二信号被提供到第二路径，第二路径包括用于将第二信号的相位相对于第一信号移动大约180度的机械移相器130。第一信号和第二信号在混频器140处相加，这在物理上消除了载波，留下由DUT105引入的残余相位噪声。例如，第一信号和第二信号被提供为混频器140的射频（RF）和本机振荡器（LO），产生在DC尽可能接近于零处输出的中频（IF）信号。

IF信号被低噪声放大器（LNA)150放大，并且被模拟-数字转换器（ADC）160转换为数字数据。然后可以使用低频频谱分析仪（未示出）来测量IF信号的DC为中心的频谱，从而以DC IF的指定跨度识别高于预定电平的寄生信号（例如残余相位噪声）。

常规的残余相位噪声测量技术具有各种缺点。例如，移相器130通常不会是宽频带的。因此，难以设计能够测量诸如宽频带放大器和转换器的宽频带设备上的残余相位噪声的测试系统。并且，对于可编程移相器存在较少选择，进一步使自动化系统的设计复杂化。

此外，常规的残余相位噪声测量技术要求混频器140（即，相位检测器）是双平衡混频器。也就是说，第一路径和第二路径提供分别驱动混频器140的LO端口和RF端口的信号，并且在混频器140的DC耦合的IF端口处进行基带分析。虽然混频器140因此可被用作相位检测器，但是这通常不是由厂商指定的应用，导致在定位适当部件时进行大量的反复试验。并且，混频器140的二极管选择、端口隔离和IF电路拓扑结构都会影响性能。最好在建议的功率条件下驱动混合器140，这通常意味着以大约13dBm驱动LO端口（对于指定在13dBm的混频器而言，通常以10到16dBm驱动LO），并且以低于LO端口大约5dB驱动混频器140的RF端口。在RF端口的较高功率电平提供了在测量上较强的灵敏度，但仅达到某个点。在较高的RF驱动电平下，混频器140可以增加另外的散粒噪声，最终掩蔽残余相位噪声测量。

常规的残余相位噪声测量技术进一步要求另外的校准步骤以将来自相位检测器（例如混频器140）的测量的Vrms与以dBm/Hz计的增加的噪声联系起来。并且，需要两个不同的相位检测器，即，用于确定正交的伏特计和基于基带FFT的检测器，来进行测量。因此，需要更有效的方式来确定残余相位噪声。

发明内容

在一代表性实施例中，用于测量被测设备（DUT）的残余相位噪声的系统包括第一信号源和第二信号源、第一接收器和第二接收器。第一信号源被配置成生成将被输入到所述DUT的第一信号作为激励信号并提供与第一信号相位相干的第二信号。第二信号源被配置成接收所述第二信号并且基于所述第二信号生成参考信号，所述参考信号与所述激励信号相位相干。第一接收器被配置成响应于激励信号来接收和测量来自所述DUT的输出信号。第二接收器被配置成接收和测量来自第二信号源的参考信号。处理器被配置成接收来自第一接收器的测量的输出信号和来自第二接收器的测量的参考信号，以通过确定所述测量的输出信号和所述测量的参考信号之间的差值来在数学上抑制和消除所述输出信号的载波，并且基于所述差值确定所述DUT的残余相位噪声。

在另一个代表性实施例中，计算机可读介质存储由处理器可执行的用于测量DUT的残余相位噪声的代码，所述DUT响应于激励信号提供输出信号。计算机可读介质包括接收代码，用于接收来自第一接收器的输出信号的测量值和来自第二接收器的参考信号的测量值，所述参考信号与所述输出信号相位相干；差值确定代码，用于基于接收的输出信号和参考信号的测量值来在数学上确定输出信号和参考信号之间的差值；以及确定代码，用于基于输出信号和参考信号之间的差值来确定DUT的残余相位噪声。