相位噪聲分析測(cè)試儀介紹

相位噪聲分析測(cè)試儀是一款相位噪聲和阿倫方差同時(shí)測(cè)試的高精度噪聲測(cè)試儀。采用*的相位測(cè)量技術(shù)，使用9英寸觸摸屏，4核處理器，4G內(nèi)存，4G獨(dú)顯，60G固態(tài)硬盤和工控鍵盤等，開關(guān)機(jī)只需十秒左右，幾秒以內(nèi)就出現(xiàn)測(cè)試結(jié)果，實(shí)現(xiàn)圖形化用戶操作界面。工控鍵盤與觸摸屏均可同時(shí)使用，使用操作簡(jiǎn)單，只需按下開始即可在幾秒內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，不需要熟練的技術(shù)工程師，就可輕易實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和使用。

關(guān)于相位噪聲的，即相噪(Phasenoise)，我們這里提到的相噪不同于振蕩器規(guī)范中的相噪（振蕩器VCO規(guī)范中所規(guī)定的相位噪聲是表示振蕩器頻譜純度的性能參數(shù)），而這里的相噪是指波形相位的隨機(jī)抖動(dòng)的頻域表示，相位(phase)是對(duì)于一個(gè)波，特定的時(shí)刻在它循環(huán)中的位置：一種它是否在波峰、波谷或它們之間的某點(diǎn)的標(biāo)度。

allan 方差（阿倫方差）是David AIlan于1966年提出的，*初該方法是用于分析振蕩器的相位和頻率不穩(wěn)定性，高穩(wěn)定度振蕩器的頻率穩(wěn)定度的時(shí)域表征目前均采用Allan方差。由于陀螺等慣性傳感器本身也具有振蕩器的特征，因此該方法隨后被廣泛應(yīng)用于各種慣性傳感器的隨機(jī)誤差辨識(shí)中。

下面主要對(duì)阿倫方差做一個(gè)詳細(xì)的說明（內(nèi)容來自文庫(kù)提供）：

Allan方差的基本原理如下：

設(shè)系統(tǒng)采樣周期為τ，連續(xù)采樣N個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn).Y(i)，i=1，2，3…N。

對(duì)任意的時(shí)間r=mτ，m=1,2…N/2,由式(1)求該組時(shí)間內(nèi)各點(diǎn)的均值序列Y(K),由式(2)求取差值序列D(K).

Y(K)=1/MK=1,2…N-M+1 (1)

D(K)=Y(K+M)-Y(K)K=1,2…N-2M+1 (2)

普通AlIan方差的定義如式(3)。其中<>表示取均值，σ=1，2，?，Round((N/m)-1)。

(τ)=1/2(3)

Allan方差反映了相鄰兩個(gè)采樣段內(nèi)平均頻率差的起伏。它的**優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)各類噪聲的冪律譜項(xiàng)都是收斂的；此外每組測(cè)量N一2，大大縮短了測(cè)量的時(shí)間。 交疊式Allan方差由式(4)計(jì)算：

(τ)=1/2P=1,2…N-2M+1 (4)

衡量陀螺精度的一個(gè)非常重要的指標(biāo)是陀螺隨機(jī)漂移(drift)，又指偏置穩(wěn)定性(bias stabil—ity)以及零偏穩(wěn)定性，不同應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)陀螺的漂移精度提出不同的要求。MEMS的隨機(jī)誤差具有慢時(shí)變、非平穩(wěn)的特點(diǎn)，因而對(duì)其的辨識(shí)更適合采用Allan方差分析法。然而由于在相同的置信水平之下，交疊式Allan方差分析方法比普通的Allan方差具有更大的置信區(qū)間.

所謂頻率穩(wěn)定度是指任何一臺(tái)頻率源在連續(xù)運(yùn)行之后，在一段時(shí)期中能產(chǎn)生同一頻率的程度，即頻率隨機(jī)起伏的程度。造成頻率起伏的根本原因是噪聲對(duì)信號(hào)相位或頻率調(diào)制的結(jié)果。這種調(diào)相或調(diào)頻所引起的頻率不穩(wěn)定度在時(shí)域表現(xiàn)為頻率隨時(shí)間的起伏，在頻域表現(xiàn)為信號(hào)的頻譜純度。時(shí)域頻率穩(wěn)定度一般用阿倫方差來表征.

頻率穩(wěn)定度*常用的表達(dá)式是阿倫方差(Allan variance)，根據(jù)穩(wěn)定度時(shí)間的長(zhǎng)短，分為頻率短期穩(wěn)定度，如lms，lOms，lOOms，ls穩(wěn)定度等，中長(zhǎng)期穩(wěn)定度，如ls，10s一?，10000s穩(wěn)定度等。頻率短期穩(wěn)定度和中長(zhǎng)期穩(wěn)定度雖然它們的定義是一樣的，但反映的卻是信號(hào)穩(wěn)定度方面不同的特性。短期穩(wěn)定度表征了信號(hào)的抖動(dòng)水平(fluctuation)，而中長(zhǎng)期穩(wěn)定度則代表了信號(hào)頻率隨時(shí)問的漂移程度(drift)。時(shí)域短期頻率穩(wěn)定度在時(shí)測(cè)量非常困難，甚至是不可能的，但此時(shí)進(jìn)行頻域測(cè)量則比較容易，因此，可以將測(cè)量的頻率短期穩(wěn)定度即相位噪聲轉(zhuǎn)換為時(shí)域的阿倫方差實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)域短穩(wěn)的間接測(cè)量。相噪理論和統(tǒng)計(jì)學(xué)認(rèn)為，頻域的相位噪聲和時(shí)域的阿倫方差是等效的，如果求得了彼此間的換算關(guān)系，可以進(jìn)一步揭示出各表征量的物理性。

在上面對(duì)阿倫方差的概念詳細(xì)解釋中，我們提到了頻率穩(wěn)定度，而相位噪聲就是頻率域的概念。對(duì)于頻率穩(wěn)定度時(shí)域表征，為什么用阿倫方差不用標(biāo)準(zhǔn)差，通過專業(yè)的文獻(xiàn)分析是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)差在表征頻率穩(wěn)定度的時(shí)候由于器件有“閃爍噪聲”，所以方差不收斂，即隨著測(cè)量次數(shù)的增多，方差也逐漸增加，所以無法表征，而阿侖方差是對(duì)描述相鄰的頻率之間的相對(duì)起伏。

這里為大家介紹的相位噪聲分析儀主要對(duì)500kHz-30MHz頻率同時(shí)進(jìn)行相噪和穩(wěn)定度測(cè)試，實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不需要附加數(shù)據(jù)處理即阿倫方差計(jì)算等軟件程序。將精確的相噪和阿倫方差測(cè)量成本顯著降低，覆蓋幾乎所有常用的頻率源范圍。達(dá)到-140 dBc/Hz@1 Hz,使其成為分析超低相噪頻率源的**選擇。

下面，主要列舉一下相位噪聲分析儀主要技術(shù)指標(biāo)，如下所示：

參考和被測(cè)信號(hào)  

路   數(shù)      1路

           物理接口   BNC

           頻率范圍   500kHz～30MHz

            輸入幅度    -5dBm～+20dBm（推薦+5dBm～+15dBm）

           輸入阻抗    50Ω

         **直流電壓±5V

頻偏分析范圍    1Hz～100kHz

雜波電平（5MHz）≤-100dBc  ( ≤-120dBc(典型值))

阿倫方差( 10MHz@0.5Hz BW)：

≤1E-13/1S  (5E-14/1s(典型值))

≤5E-15/1000S  (1E-15/1000s(典型值))

相位噪聲：

       1Hz@，5MHz<-140dBc

                          (<-145dBc(典型值))

1Hz@，25MHz<-130dBc

                          (<-135dBc(典型值))

10kHz，@5MHz<-170dBc

                          (<-175dBc(典型值))

10kHz，@25MHz<-165dBc

                          (<-165dBc(典型值))

預(yù)熱時(shí)間      不少于30分鐘

環(huán)境特性          工作溫度     15℃～＋35℃

                相對(duì)濕度     ≤90%（40℃）

                存儲(chǔ)溫度     -20℃～＋50℃

本款相位噪聲測(cè)試儀設(shè)備，內(nèi)裝固態(tài)硬盤，采用閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，讀取速度相對(duì)機(jī)械硬盤更快。固態(tài)硬盤不用磁頭，尋道時(shí)間幾乎為0。持續(xù)寫入的速度非常驚人，固態(tài)硬盤廠商大多會(huì)宣稱自家的固態(tài)硬盤持續(xù)讀寫速度超過了500MB/s！固態(tài)硬盤的快絕不僅僅體現(xiàn)在持續(xù)讀寫上，隨機(jī)讀寫速度快才是固態(tài)硬盤的**奧義，這*直接體現(xiàn)在絕大部分的日常操作中。與之相關(guān)的還有極低的存取時(shí)間，*常見的7200轉(zhuǎn)機(jī)械硬盤的尋道時(shí)間一般為12-14毫秒，而固態(tài)硬盤可以輕易達(dá)到0.1毫秒甚至更低。10s內(nèi)開機(jī)，可實(shí)現(xiàn)3-5s關(guān)機(jī)。

并且配有工業(yè)工控鍵盤，工業(yè)鍵盤的使用環(huán)境和PC鍵盤有很大的不同，工業(yè)鍵盤因?yàn)橐m應(yīng)在各種不同的環(huán)境下使用，防護(hù)等級(jí)高，惡劣環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。工業(yè)鍵盤帶有電子鎖開關(guān)，可防止非法開、關(guān)和非法鍵盤輸入。防護(hù)防水等級(jí)為IP67，外觀設(shè)計(jì)精美的工業(yè)鍵盤全密閉硅膠防水設(shè)計(jì)雙色印刷識(shí)別集成數(shù)字鍵區(qū)可實(shí)現(xiàn)101鍵全功能鍵盤LED背光功能，鍵盤材料：工業(yè)硅橡膠。

工控鍵盤與觸摸屏均可同時(shí)使用，使用操作簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了使用的安全便捷，同時(shí)為測(cè)量節(jié)省了大量的時(shí)間，只需按下開始即可在幾秒內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，不需要熟練的技術(shù)工程師，就可輕易實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)和使用。

下面列出相位噪聲，頻率穩(wěn)定的測(cè)試圖供參考：

相位噪聲測(cè)試圖1

頻率穩(wěn)定度（阿倫方差）測(cè)試圖2

頻率穩(wěn)定度（阿倫方差）測(cè)試圖3

相位噪聲測(cè)試儀主要應(yīng)用于相控雷達(dá)陣、無線電導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等測(cè)試，科研院所等對(duì)頻率信號(hào)的質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合，或在計(jì)量部門、高精度振蕩器設(shè)備生產(chǎn)廠家或使用者。

關(guān)于相位噪聲測(cè)試儀詳細(xì)的參數(shù)，請(qǐng)和我公司銷售聯(lián)系。