Aquesta pregunta es pot entendre succintament examinant què mesura realment un analitzador d'espectre. Essencialment, utilitza el seu propi oscil·lador local per "comparar" amb el vostre senyal. Per tant, l'oscil·lador local (referenciat per l'OCXO) ha de ser excepcionalment net i estable.
I. Per què és essencial Ultra-Soroll de fase baixa?
Essència: evitar que el soroll de l'instrument es confongui amb el senyal a prova
Estructura interna simplificada d'un analitzador d'espectre:
Oscil·lador de cristall → Oscil·lador local (LO) → Mescla → Visualització de l'espectre
Si l'oscil·lador de cristall té un soroll de fase elevat, sorgeixen els problemes següents:
1. Generació d'una "falda de soroll" (la més crítica)
Un sòl elevat de soroll apareix a banda i banda d'un senyal fort, semblant a una "cua" o eixamplant.
Conseqüències:
Els senyals febles propers estan directament emmascarats.
Els senyals espúris, les interferències i els harmònics esdevenen indetectables.
2. Limitació del rang dinàmic
El rang dinàmic depèn del soroll que es filtra d'un senyal fort versus l'amplitud dels senyals febles.
>>Soroll de fase elevat → un fort senyal "contamina" les freqüències circumdants.
>>Augmenta efectivament el sòl de soroll.
Resultat:Un senyal que es podia veure originalment a -90 dBc només podria ser visible fins a -70 dBc.
Cada mesura es veu afectada per un "filtre de desenfocament"
>>Fins i tot quan s'introdueix un senyal ideal i pur: la sortida encara sembla "eixamplada" (la línia espectral s'eixampla).
>>Indicació:El resultat de la mesura està limitat pel propi instrument.
A continuació es mostra el gràfic de comparació del soroll de fase alt i baix:
Soroll d'alta fase (Pobre Cristall)
Al voltant del senyal principal apareix una "falda de soroll" diferent.
L'energia s'estén a les freqüències adjacents.
Els senyals febles estan enterrats en el soroll.
L'espectre sembla "desdibuixat".
Resultat:Els senyals febles adjacents no es poden mesurar; el rang dinàmic és pobre.
BaixaSoroll de fase(OCXO{0}}alta qualitat)
El senyal principal és nítid i net.
El sòl de soroll és baix.
Els senyals febles propers són clarament visibles.
Resultat:Es poden resoldre-esperons de baix nivell; el rang dinàmic millora significativament.
II. Per què és necessària una alta estabilitat (OCXO)?
Essència: Assegureu-vos que la referència de freqüència no es desviï
La freqüència de l'oscil·lador de cristall serveix com a "regla" per a totes les mesures.
1. Deriva de temperatura → Deriva de freqüència
Per a cristalls estàndard (per sota de TCXO):
Canvis de temperatura → deriva del nivell de ppm-.
Manifestacions:
El pic espectral fluctua a l'esquerra i a la dreta.
Mesures inconsistents durant llargs períodes.
2. Impacte en les mesures de precisió
Les mesures següents depenen molt de l'estabilitat:
Error de freqüència
Potència del canal adjacent (ACP)
Anàlisi de modulació (EVM)
Prova de soroll de fase
Si la font de referència deriva:
No es pot distingir entre un "problema de senyal" i un "problema d'instrument".
3. El paper de l'OCXO
El cristall s'escalfa a una temperatura constant (per exemple, 70 graus).
Això evita la regió-sensible a la temperatura.
Efecte:
L'estabilitat millora de nivells de ppm a ppb.
Estabilitat-a curt termini extremadament alta (baixa fluctuació).
III. Relació multiplicativa, no additiva
|
Paràmetre |
Funció |
Conseqüència d'un mal rendiment |
|
Soroll de fase baixa |
Determina si pots "veure clarament" |
Els senyals estan emmascarats |
|
Alta estabilitat |
Determina si la mesura és "precisa" |
Deriva de freqüència |
Conclusió:
Vegeu Clarament + Sense deriva=Mesura vàlida
IV. Un-Resum d'una frase des de la perspectiva d'un enginyer
El sostre de rendiment d'un analitzador d'espectre és essencialment la qualitat del seu oscil·lador local.
Soroll de fase baixa→ Fa que l'espectre sigui "clar" (permet veure'n els detalls).
Alta estabilitat (OCXO)→ Fa que l'espectre sigui "fiable" (evita la deriva).
Tots dos són indispensables. És precisament per això que els analitzadors d'espectre de gamma alta-invariablement utilitzen OCXO de soroll de fase ultra{-estable i ultra-.
V. Productes HCI d'alta-estabilitat, ultra-soroll de fase baixa
El HCI 25x25 mm OCXO a 100 MHz aconsegueix un soroll de fase ultra-baix fins a -168 dBc/Hz @ 1 kHz.
Dades de la prova:
|
@10 Hz (dBc/Hz) |
@100 Hz (dBc/Hz) |
@1kHz (dBc/Hz) |
@10 kHz (dBc/Hz) |
@100 kHz (dBc/Hz) |
|
-112 |
-142 |
-169 |
-182 |
-185 |
Si necessiteu productes d'alta-estabilitat i soroll de fase ultra-baix, poseu-vos en contacte amb el vostre representant de vendes o enginyer tècnic dedicat d'HCI.