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來源：http://www.sedorisc.com 作者：康華爾電子 2024年05月24
Bliley用于雷達和通信系統(tǒng)的BVCT4-26.000MHZMDN-BBACT
高端雷達和通信系統(tǒng)的頭號關鍵因素:低相位噪聲
相位噪聲，相位噪聲，相位噪聲。
如果您參與通信系統(tǒng)的設計和實施，您很可能會一直聽到“相位噪聲”這個術語(可能比您希望的次數(shù)更多)。
所有這些相位噪聲聊天都有一個很好的理由。這是決定雷達或通信應用整體成敗的關鍵因素之一。在強烈振動或重力令人擔憂的激烈環(huán)境中，這一點更為重要。
為什么在這些應用和環(huán)境中保持低相位噪聲如此重要？如何解決與相位噪聲效應相關的問題？本文結(jié)束時，您將知道為什么以及如何降低應用中的相位噪聲。
什么是相位噪聲？
相位噪聲通常以晶體振蕩器內(nèi)的頻率穩(wěn)定性來衡量。如果您對它們不熟悉，石英晶體振蕩器基本上是雷達和通信系統(tǒng)、微波系統(tǒng)、軍事應用以及許多其他應用中產(chǎn)生和傳輸射頻信號的主要元件。
來自許多不同來源的振動即使非常小的振動(微振動)，也會在晶體振蕩器中引起相位噪聲和抖動。這抑制了振蕩器產(chǎn)生的信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性，使得設備的整體通信更加困難。
相位噪聲的其他原因包括重力和加速度靈敏度。
相關:理解相位噪聲的終極指南
2種常見應用&為什么相位噪聲會影響它們
相位噪聲會給各種應用帶來問題。讓我們看看兩種不同的微波系統(tǒng)，以及它們?nèi)绾问艿较辔辉肼暤呢撁嬗绊憽?/span>
1.直接下變頻
直接下變頻是一種相當基本的微波通信接收機，電路簡單。它是一個單混頻器，內(nèi)置一個本振(LO ),可將輸入射頻信號下變頻至極低頻率。然后，該低頻直接應用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行處理。
問題是RF輸入頻率通常與振蕩器的頻率幾乎相同。這使得轉(zhuǎn)換過程更容易讓一些討厭的相位噪聲混入信號。如果信號強度較弱，這種情況更有可能發(fā)生。
2.雷達系統(tǒng)
雷達系統(tǒng)也存在類似的問題。雷達不是直接輸入射頻信號，而是發(fā)出特定頻率的脈沖，然后測量每個返回頻率脈沖的變化。石英晶振，通過利用多普勒效應，每個脈沖變化與雷達視野中的物體的速度相關。移動非常慢的物體將返回一個非常接近發(fā)出脈沖的原始頻率的脈沖。
必須將返回信號轉(zhuǎn)換到非常低的頻率，以揭示速度變化的精確信息。與直接下變頻一樣，這種低頻轉(zhuǎn)換會導致相位噪聲對接收數(shù)據(jù)產(chǎn)生負面影響。
放大器對低相位噪聲的影響
對于許多應用，有源晶振晶體振蕩器本身無法提供足夠的輸出功率來實現(xiàn)最佳質(zhì)量。有時需要使用放大器來幫助小振蕩器發(fā)出更強的信號。
但正如工程中經(jīng)常發(fā)生的那樣，解決方案可能會引發(fā)新的問題。放大器可以極大地提高振蕩器的信號功率，但也可能導致有害的相位噪聲，影響振蕩器的性能。
放大器和所有其他電子器件都會給輸入信號增加1/f噪聲（粉紅噪聲）。基本上，即使您有一個低相位噪聲品質(zhì)的振蕩器，放大器也可以用振蕩器的低相位噪聲完全取代其較高的相位噪聲品質(zhì)。當然，那是不行的。
如何保持振蕩器的低相位噪聲
設計中消除相位噪聲的第一步也是最重要的一步是找到高質(zhì)量、低相位噪聲振蕩器從a值得信賴的供應商.這樣做是從根源上消除相位噪聲的最簡單有效的方法。
特別是在軍事、航空航天或極端環(huán)境應用中，高重力水平和劇烈振動會導致貼片晶振振蕩器產(chǎn)生大量不必要的相位噪聲。幸運的是，有專門設計的g補償振蕩器來承受嚴重的振動和重力，并防止任何相位噪聲問題。
波塞冬2是世界上最好的低相位噪聲，市場上的低成本OCXO時受到動態(tài)隨機振動條件.
就放大器而言，1/f（粉紅色）噪聲是由器件通道中的隨機熱電荷運動引起的。放大器采用砷化鎵（GaAs）pHEMT工藝制造。由于其高電子遷移率，該工藝中的FET器件往往具有高1/f噪聲率。但GaAs雙極性器件的1/f噪聲通常要低得多，這也意味著相位噪聲更低。使用GaAs·HBT工藝放大器顯著降低應用中的相位噪聲。
海神2:低相位噪聲振蕩器
我們的高性能、低相位噪聲振蕩器在動態(tài)隨機振動條件下具有世界上最低的相位噪聲性能。它非常適合在極端振動和重力環(huán)境中消除相位噪聲。
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