我們都知道石英晶體振蕩器是一種頻率控制元器件,是時鐘系統(tǒng)里常用的電子產(chǎn)品,因此精準(zhǔn)的時間與穩(wěn)定的頻率,可以使產(chǎn)品的性能保持在良好的狀態(tài).Oscillator目前已成為科技發(fā)展中,重要的組成部分,幾乎可以在任何產(chǎn)品里見到它,為了高品質(zhì)的振蕩器具有可靠的精準(zhǔn)性和頻率穩(wěn)定性,晶體制造商會進(jìn)行全面的振蕩器時間與頻率測量,不同廠家使用的方法或許會不一樣,本文金洛鑫電子將會介紹,幾種比較常規(guī)的測量標(biāo)準(zhǔn)和方法,也是比較基礎(chǔ)的.

時間和頻率計(jì)量組擁有世界上最先進(jìn)的測量和校準(zhǔn)設(shè)施,用于表征振蕩器和頻率合成器中的噪聲分量.它參與許多活動以確定各種噪聲的原因,以便隔離和減少噪聲,從而改進(jìn)新應(yīng)用中經(jīng)常需要的組件,儀器和技術(shù).作為構(gòu)造所有信號的基礎(chǔ)的振蕩或重復(fù)信號是精確遵循簡單的周期正弦和余弦時間函數(shù)的電壓.使用與頻率合成器耦合的晶振合成這樣的信號永遠(yuǎn)不能完全實(shí)現(xiàn),因?yàn)閬碜赃@些設(shè)備的電壓受到來自真實(shí)電子元件的隨機(jī)噪聲的干擾.

頻率合成幾乎在所有當(dāng)今的商業(yè),工業(yè)和軍事技術(shù)中發(fā)揮著作用.最先進(jìn)的低噪聲頻率合成是高速電信,無線頻譜的高效管理和高分辨率成像的一項(xiàng)特別重要的技術(shù)資產(chǎn).值得注意的是,各種技術(shù)的整體性能取決于振蕩器和頻率合成器中的相位和幅度噪聲波動,并且通常受其限制.

時間和頻率計(jì)量組活動包括:

1.測量PM和AM噪聲,時鐘抖動,頻譜,頻率和時間穩(wěn)定性.

2.數(shù)據(jù)分析Allan和總頻率方差,抖動直方圖,傅里葉變換,卡爾曼濾波器.

3.校準(zhǔn)可調(diào)噪聲和SSB音標(biāo)準(zhǔn),頻率-原子頻率參考,節(jié)拍頻率-外差和雙外差.

4.分量振蕩器,放大器,合成器,數(shù)字時鐘和邏輯器件,頻率標(biāo)準(zhǔn).

5.儀表1kHz至110GHz,1x10-15頻率穩(wěn)定性,時鐘抖動低至10飛秒,L(f)低至-177dBc/Hz,室溫下0dBm信號.

時間和頻率計(jì)量組正在為工業(yè),軍事和商業(yè)組織開展頻譜分析和校準(zhǔn)服務(wù)的新計(jì)劃.PM/AM噪聲測量需要可追溯性和微波元件的認(rèn)證,如石英振蕩器,放大器等.該組提供以下校準(zhǔn)服務(wù):

77135C-RFPM/AM噪聲測量系統(tǒng)測試:現(xiàn)場測試

通過使用兩個獨(dú)立的便攜式PM/AM二級噪聲標(biāo)準(zhǔn),為客戶現(xiàn)場測量系統(tǒng)的相位調(diào)制(PM)噪聲和幅度調(diào)制(AM)噪聲和本底噪聲提供現(xiàn)場校準(zhǔn)服務(wù).一種噪聲標(biāo)準(zhǔn)適用于5MHz,10MHz和100MHz的載波頻率,指定為510100型,另一種適用于10GHz,20GHz和40GHz的載波頻率,指定為型號102040.

第一個PM/AM噪聲標(biāo)準(zhǔn)(型號-510100)產(chǎn)生5MHz,10MHz和100MHz載波頻率的兩個輸出信號,大約+10dBm至+15dBm.對于這三個載波頻率,兩個輸出之間的殘余雙邊帶PM噪聲[Sφ(ƒ)]通常小于-187dBrad2/Hz表示從載波100kHz的傅立葉頻率偏移.經(jīng)校準(zhǔn)的PM或AM噪聲通常是恒定的,傅里葉頻率偏移到+0.1dB,低于載波頻率的3％.

第二個PM/AM噪聲標(biāo)準(zhǔn)(型號-102040)還產(chǎn)生10GHz,20GHz和40GHz載波頻率的兩個輸出信號,大約+10dBm.對于頻率偏移1MHz以及載波頻率以上,兩個輸出之間的殘余PM噪聲Sφ(ƒ)通常小于-187dBrad2/Hz.校準(zhǔn)的PM或AM噪聲通常是恒定的,傅立葉頻率偏移到+0.2dB,直到100MHz.也可以使用其他頻率的噪聲標(biāo)準(zhǔn),如10.6GHz,21.2GHz,42.4GHz.

77140S-特殊時間/頻率測量:振蕩器和其他組件

石英晶振,放大器和其他元件的PM噪聲校準(zhǔn)服務(wù).對于5MHz到40GHz的頻率,小號φ(ƒ)振蕩器和組件都可以從0.1赫茲的載波到最大10MHz或載體的10％的傅立葉頻率偏移來確定.僅針對少數(shù)用戶指定的頻率偏移(通常每十倍3點(diǎn))測量PM噪聲.所有PM噪聲測量都是相對于1rad2/Hz進(jìn)行的.測量的典型噪聲層顯示在下表中.

不同載波頻率的典型PM測量噪聲基底

標(biāo)準(zhǔn)不確定度的典型值為±1dB,但具體值取決于載波頻率和偏移頻率.在下訂單之前,應(yīng)該討論具體的測量要求.還提供雙邊帶調(diào)幅噪聲[校正服務(wù)小號α(ƒ)]貼片振蕩器和其它部件.對于從1MHz到40GHz的頻率,小號α(ƒ)振蕩器和組件都可以從0.1赫茲的載波傅立葉頻率偏移到最大10MHz或載體的10％來確定.僅針對少數(shù)用戶指定的頻率偏移(通常每十倍3點(diǎn))測量AM噪聲.AM噪聲的所有測量都是相對于標(biāo)準(zhǔn)化的平均單位幅度或1/Hz進(jìn)行的.

針對不同載波頻率的典型AM測量噪聲基底

標(biāo)準(zhǔn)不確定度的典型值為±1dB,但具體值取決于載波頻率和偏移頻率.在下訂單之前,應(yīng)該討論具體的測量要求.還可以提供頻率和時域的校準(zhǔn)服務(wù),其頻率不同于上述測試中引用的頻率高達(dá)110GHz或更高的頻率.不確定性和成本取決于具體的用戶要求.給定兩個或更多貼片進(jìn)口振蕩器,合成器,倍頻器/分頻器或放大器,可以以低不確定度測量相對PM噪聲,并且測量頻率不像上面那樣具有限制性.此外,原子頻率標(biāo)準(zhǔn)的每秒1脈沖輸出可用于時域和時間穩(wěn)定性,頻率和頻率穩(wěn)定性的時域測量.