CN103472427B - 一种基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置，该校准装置包括：合成源，至少一组分频器和功分器，待测源，调制器，参考源和相位噪声测量装置，所述合成源的输出信号经分频器和功分器分频，分频后的信号传输至合路器，该合路器对信号进行处理输出离散谱序列，该离散谱序列经所述调制器后传输至相位噪声测量装置，同时该相位噪声测量装置还接收来自待测源的信号，并对所述离散谱序列和待测源的信号进行测量，测量的结果通过相位噪声测量装置的压控输出端经参考源输入至所述调制器。该校准装置可以实现远载频和近载频分析傅氏频率范围0.01Hz～100MHz内的准确度测量，同时提高了测量精度，还可以立即给出测量结果的误差。

Description

一种基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置
技术领域
本发明涉及相位噪声测量装置，特别是涉及一种基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置。
背景技术
目前市场上的相位噪声测量装置主要包括引进的HP3047A、HP3048A、E5500系列及PN9000等，这些装置的组成主要包括检相器、锁相环路、低噪声放大器、数据采集和计算机。按照国军标GJB/G3414-98《相位噪声测试***检定规程》可以对其部分指标进行校准/检定，但无法对相位噪声测量***的相位噪声测量结果准确度进行校准/检定。
由于高稳晶振和原子频率标准广泛应用于星载电子设备的时基、雷达微波链路的本振以及通讯电子***的时基，其远载频和近载频的相位噪声特性受到格外关注。所以使用相位噪声测量***对其进行测量时，测量结果准确度具有严格的要求。
目前国内对于相位噪声测量结果准确度的校准，只能通过多台相位噪声测量***的比对，实现相位噪声的量值统一工作。这种方法存在的问题是：1、没有对近载频相位噪声测量结果准确度的测量；2、比对测量精度不高，测量不确定度为3dB；3、不能立即给出测量结果，需要多台比对后，进行统计，才能得出结果。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供一种基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置，这种装置的应用可以解决远载频和近载频的相位噪声测量结果准确度的溯源问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置，该校准装置包括：合成源，至少一组分频器和功分器，待测源，调制器，参考源和相位噪声测量装置，所述合成源的输出信号经分频器和功分器分频，分频后的信号传输至合路器，该合路器对信号进行处理输出离散谱序列，该离散谱序列经所述调制器后传输至相位噪声测量装置，同时该相位噪声测量装置还接收来自待测源的信号，并对所述离散谱序列和待测源的信号进行测量，测量的结果通过相位噪声测量装置的压控输出端经参考源输入至所述调制器。
所述分频器和功分器组为：功分器A，该功分器A将接收来自合成源的信号分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器A进行十分频；
经十分频后的信号送给功分器B分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器B进行十分频；经十分频后的信号送给功分器C分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器C进行十分频；经十分频后的信号送给功分器D分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器D进行十分频；经十分频后的信号送给功分器E分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器E进行十分频；经十分频后的信号送给功分器F分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器F进行十分频；经十分频后的信号送给功分器H分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器H进行十分频；经十分频后的信号送给功分器I分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器I进行十分频；经十分频后的信号送给功分器J分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器J进行十分频,经十分频后的信号送给合路器。
基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置克服了目前采用的传递源进行比对测量的不足，其具有以下优点：1、可以实现远载频和近载频分析傅氏频率范围0.01Hz～100MHz内的准确度测量；2、精度提高，不确定度可以控制在0.5dB内；3、可以立即给出测量结果的误差。
附图说明
图1：本发明的结构原理图。
具体实施方式
如图1为本发明的结构原理图，一种基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置，包括：参考源、待测源、相位噪声测量装置，还包括：DDS合成源、功分器A、功分器B、功分器C、功分器D、功分器E、功分器F、功分器H、功分器I、功分器J、分频器A、分频器B、分频器C、分频器D、分频器E、分频器F、分频器H、分频器I、分频器J、合路器、调制器。
DDS合成源1输出端与功分器2A的输入端射频电缆连接，功分器2A的离散端与合路器20的25MHz端射频电缆连接，功分器2A的分频端与分频器3A的输入端射频电缆连接，分频器3A的输出端与功分器4B的输入端射频电缆连接，功分器4B的离散端与合路器20的2.5MHz端射频电缆连接，功分器4B的分频端与分频器5B的输入端射频电缆连接，分频器5B的输出端与功分器6C的输入端射频电缆连接，功分器C的离散端与合路器20的250kHz端射频电缆连接，功分器6C的分频端与分频器7C的输入端射频电缆连接，分频器7C的输出端与功分器8D的输入端射频电缆连接，功分器8D的离散端与合路器20的25kHz端射频电缆连接，功分器8D的分频端与分频器9D的输入端射频电缆连接，分频器9D的输出端与功分器10E的输入端射频电缆连接，功分器10E的离散端与合路器20的2.5kHz端射频电缆连接，功分器10E的分频端与分频器11E的输入端射频电缆连接，分频器11E的输出端与功分器12F的输入端射频电缆连接，功分器12F的离散端与合路器20的250Hz端射频电缆连接，功分器12F的分频端与分频器13F的输入端射频电缆连接，分频器13F的输出端与功分器14H的输入端射频电缆连接，功分器H的离散端与合路器20的25Hz端射频电缆连接，功分器14H的分频端与分频器15H的输入端射频电缆连接，分频器15H的输出端与功分器16I的输入端射频电缆连接，功分器16I的离散端与合路器20的2.5Hz端射频电缆连接，功分器16I的分频端与分频器17I的输入端射频电缆连接，分频器17I的输出端与功分器18J的输入端射频电缆连接，功分器18J的离散端与合路器20的2.5kHz端射频电缆连接，功分器18J的分频端与分频器19J的输入端射频电缆连接，分频器19J的输出端与合路器20的0.25Hz端射频电缆连接。合路器20的输出端与调制器21的离散端射频电缆连接，调制器21的载波端与参考源22的输出端射频电缆连接，参考源22的输出端与相位噪声测量装置24的本振端射频电缆连接，待测源23的输出端与相位噪声测量装置24的射频端射频电缆连接，相位噪声测量装置24的压控输出端与参考源22的压控输入端射频电缆连接。
工作时，DDS合成源1的输出信号频率为25MHz，此信号经过功分器2A功分出两路，一路送入合路器20进行信号合成，另一路经过分频器3A进行十分频，分频后的信号频率为2.5MHz，此信号经过功分器4B功分出两路信号，一路送入合路器进行信号合成，另一路经过分频器5B进行十分频，分频后的信号频率为250kHz，此信号经过功分器6C功分出两路信号，一路送入合路器进行信号合成，另一路经过分频器7C进行十分频，分频后的信号频率为25kHz，此信号经过功分器8D功分出两路信号，一路送入合路器进行信号合成，另一路经过分频器9D进行十分频，分频后的信号频率为2.5kHz，此信号经过功分器10E功分出两路信号，一路送入合路器进行信号合成，另一路经过分频器11E进行十分频，分频后的信号频率为250Hz，此信号经过功分器12F功分出两路信号，一路送入合路器进行信号合成，另一路经过分频器13F进行十分频，分频后的信号频率为25Hz，此信号经过功分器14H功分出两路信号，一路送入合路器进行信号合成，另一路经过分频器15H进行十分频，分频后的信号频率为2.5Hz，此信号经过功分器16I功分出两路信号，一路送入合路器进行信号合成，另一路经过分频器17I进行十分频，分频后的信号频率为0.25Hz，此信号经过功分器18J功分出两路信号，一路送入合路器进行信号合成，另一路经过分频器19J进行十分频，分频后的信号频率为0.025Hz，此信号送入合路器进行信号合成。合路器输出的离散谱序列的频率分别为25MHz、2.5MHz、250kHz、25kHz、2.5kHz、250Hz、25Hz、2.5Hz、0.25Hz、0.025Hz。合路器输出的离散谱序列通过调制器调制到参考源的边带上，经过对参考源边带上的离散谱线进行精确定标，这些离散谱线的功率谱密度是已知的ξ1。采用相位噪声测量装置对经过离散谱序列调制的参考源和待测源进行测量，测量结果中参考源的离散谱序列的测量值为ξ2，那么在此相位噪声测量过程中，远载频和近载频的分析傅氏频率范围是0.01Hz～100MHz，测量结果准确度校准结果为ξ2－ξ1。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种基于离散谱序列的相位噪声测量准确度校准装置，其特征在于，该校准装置包括：合成源，至少一组分频器和功分器，待测源，调制器，参考源和相位噪声测量装置，所述合成源的输出信号经分频器和功分器分频，分频后的信号传输至合路器，该合路器对信号进行处理输出离散谱序列，该离散谱序列经所述调制器后传输至相位噪声测量装置，同时该相位噪声测量装置还接收来自待测源的信号，并对所述离散谱序列和待测源的信号进行测量，测量的结果通过相位噪声测量装置的压控输出端经参考源输入至所述调制器；
所述一组分频器和功分器为：功分器A，该功分器A将接收来自合成源的信号分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器A进行十分频；经分频器A进行十分频后的信号送给功分器B分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器B进行十分频；经分频器B进行十分频后的信号送给功分器C分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器C进行十分频；经分频器C进行十分频后的信号送给功分器D分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器D进行十分频；经分频器D进行十分频后的信号送给功分器E分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器E进行十分频；经分频器E进行十分频后的信号送给功分器F分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器F进行十分频；经分频器F进行十分频后的信号送给功分器H分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器H进行十分频；经分频器H进行十分频后的信号送给功分器I分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器I进行十分频；经分频器I进行十分频后的信号送给功分器J分为两路信号，一路信号送入合路器进行信号合成，一路信号送给分频器J进行十分频,经分频器J进行十分频后的信号送给合路器。
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