Kriterien zur Auswahl eines geeigneten Phasenrauschmessverfahrens. Dietmar Köther, Jörg Berben. IMST GmbH
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1 Enleung Kreren zur Auswhl enes geegneen Phsenruschmessverfhrens Demr Köher, Jörg Berben IMST GmbH Crl-Fredrch-Guß-Sr Kmp-Lnfor, Germny hp:// DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 1
2 Überblck Theore Mehoden Spezelle Anwendungen Zusmmenfssung DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 2
3 Theore Kurzzefrequenzsblä Nhe m Träger: Hupsächlch hochkonvereres 1/f-Ruschen We weg vom Träger: Hupsächlch hermsches Ruschen Ampludenruschen Kurzzempludensblä Nhe m Träger: Hupsächlch hochkonvereres 1/f-Ruschen We weg vom Träger: Hupsächlch hermsches Ruschen DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 3
4 Theore NF-Ruschen Thermsches Ruschen 1/f-Ruschen Nose Densy 1/f nose herml nose Specrl Power Densy crrer Frequency (log) Frequency (ln) DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 4
5 Theory Nchlnere Effeke Hochkonvereres NF-Ruschen Phse Nose Densy 1/f nose herml nose Specrl Power Densy 1/f nose crrer herml nose Offse Frequency (log) Frequency (ln) DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 5
6 DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 6 Theore Zwe Ruschnele : n p () Ampludenruschen: n () Zwe Ruschnele : n p () Ampludenruschen: n () () () ( ) () () ( ) () () ( ) ( ) ( ) () () ( ) () ( ) + + = + + = = = b b u n n u b n b n p j j j p j j j p p ω ω ω ω ω ω sn sn sn sn sn sn,,,,
7 u Sgnl Theore () = sn( ω ) Aufelung der Anele Approxmon Approxmon u u u Phse Sgnl Phse 2 () = b () ( sn( ( ω + ω ) ) sn( ( ω ω ) ) ) p, () = J b () 2 ( ) sn( ω ) () = J b () 0 n= 1 p, n DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 7 ( ( ) sn( ( ω nω ) ) ) ( ) sn ( ω + nω ) p,
8 Theore s wchger Quläsprmeer VCOs Versärker Mscher Frequenzkonverer DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 8
9 Mehoden Referenzoszllor 90 -Verzögerungsleung 3-Oscllor-Mehode Spekrumnlysor DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 9
10 Referenzoszllor Sgnl wrd herunergemsch mels hochwergem Referenzoszllor DUT Phse Deecor ( Mxer ) RF-Specrum-Anlyser LPF LNA Fler-Bnk LF-FFT-Anlyser Ref. Osc. Qudrure-Conrol ( Loop-Fler ) DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 10
11 Referenzoszllor Gemessenes s Summe beder HF-Quellen Referenzoszllor muss bessere Phsenruschegenschfen beszen u 3 Ref () b () + b () sn( ω ) = p, 2 p,, Ref DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 11
12 Referenzoszllor Verschedene Referenzoszlloren der Referenzoszlloren DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 12
13 Referenzoszllor VCOs für GSM 900 TX-VCOs 900MHz 50 0 L(f) [dbc/hz] E+06 1E+07 1E+08 f [Hz] DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 13
14 90 -Verzögerungsleung Herunerkonvererung durch Selbsmschung Kene Korrelon über der Ze Begrenze Frequenzblge DUT Power Spler Dely Lne LPF LNA FFT-Anlyzer Mxer Specrum-Anlyzer DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 14
15 90 -Verzögerungsleung Verzögerungsleung (2n-1)*90 Höhere Sensvä Schmlere Bndbree Phsenscheber Exke Ensellung DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 15
16 DK, vorrg ITG 2001.pp Pge Verzögerungsleung Mschung von Sgnl und verzögerem Sgnl Mschung von Sgnl und verzögerem Sgnl () () () () () () ( ) ( ) ( ) = + = = 4 4 sn 4 sn T n T T n n n u T u u u u u p p ω ω
17 90 -Verzögerungsleung Lnge Verzögerungsleung Verlezung der Länge/Frequenzblge-Bedngung Nullsellen! L(f) [dbc/hz] E+05 1E+06 1E+07 1E+08 f [Hz] DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 17
![L(f) [dbc/hz] 0-20 -40-60 -80-100 -120-140 -160-180 -200 1 10](/docs-images/46/3389902/images/page_17.jpg "100 1000 10000 1E+05 1E+06 1E+07 1E+08 f [Hz] DK, vorrg ITG")
18 3-Oszllor-Mehode Ken Referenzoszllor m beknnen Egenschfen nowendg Dre Oszlloren m ew glechen Egenschfen Chrkerserung ller dre Oszlloren Glechen Messufbu we für Referenzoszllor DUT Phse Deecor ( Mxer ) RF-Specrum-Anlyser LPF LNA Fler-Bnk LF-FFT-Anlyser Ref. Osc. Qudrure-Conrol ( Loop-Fler ) DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 18
19 DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 19 3-Oszllor-Mehode Lösung dreer lnerer Glechungen Lösung dreer lnerer Glechungen () () () ( ) () () () ( ) () () () ( ) b b u b b u b b u p p p p p p + = + = + = ω ω ω sn 2 sn 2 sn 2,3,,2, 3 2 2,3,3,,1, 3 1 1,3,2,,1, 2 1 1,2
20 3-Oszllor-Mehode Gemessende Den Berechnee Den -80 L [dbc/hz] Mes 1-2 Mes 2-3 Mes Offse Frequency [Hz] -80 L [dbc/hz] Dev 1 Dev 2 Dev Offse Frequency [Hz] DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 20
![Frequency [Hz] -80 L [dbc/hz] -100-120 -140-160 Dev 1 Dev 2 Dev 3-180 1 10 100](/docs-images/46/3389902/images/page_20.jpg "1000 10000 10000010000001000000 Offse Frequency [Hz] DK, vorrg ITG 2001.pp 02.10.2001 Pge 20")
21 Spekrumnlysor Messung der spekrlen Lesungsdche Messung von Phsen- und Ampludenruschen Berückschgung der Empföngerbndbree Amplude [dbc] Foo: Tekronx Frequency [MHz] DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 21
22 Spekrumnlysor Korrekur der Bndbree Normerung uf 1 Hz Idele Flerchrkersk L ( f ) = P( f ) L(5MHz) / P c / BW 52dBm = 30dBm100kHz = 132dBc / Hz DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 22
23 Spekrumnlysor Noch-Fler Unerdrückung des Trägers Enfche Spekrumnlysormessung Hupsächlch für große Ablgefrequenzen Rusch-Floor ensprechend Spekrumnlysorensellung α α α Specrum Anlyzer DUT Mchng Aenuor Noch Fler Mchng Aenuor Amplfer Mchng Aenuor (oponl) DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 23
24 Spekrumnlysor Noch-Fler Schmlbndge Fler Gerenne Seenbänder DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 24
25 Spekrumnlysor Noch-Fler Verglech dreer Oszlloren Spekrumnlysor-Rusch-Floor Träger be 34 dbm 0-20 dbm/100khz Phse Nose Osc 1 Osc 2 Osc 3 Osc 4 Nose Floor Frequency [MHz] DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 25
26 Spezelle Anwendungen Chrkerserung von Versärkern und Mschern Glecher Aufbu Geegnee HF-Quelle benög Geegnee LO-Quelle benög (nur für Mscher) DUT RF Source Pre-Amplfer Dely Lne Power Spler LPF LNA FFT-Anlyzer Ref.-Oscllor Coupler Mxer Specrum-Anlyzer DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 26
27 Spezelle Anwendungen 1/f-Ruschen Tesobjek DC-Quellen DC-Messgeräe Nose Volge Densy [dbv/sqr(hz)] Heden Aglen Kehley Nose Volge Densy [dbv/sqr(hz)] w hou Amperemeer w h Amperemeer Frequency [Hz] Frequency [Hz] DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 27
28 Anwendungen Resonor ls Phsendskrmnor Sphr-Resonor Güe uner Ls: Q L > 10 6 DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 28
29 Zusmmenfssung Geegnees Mehode zur Messung des s häng b von: Anwendung Erforderlcher Genugke Verfügbrer Aussung DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 29
30 Dnksgung Enge der gezegen Enwcklungen und Messungen wurden von der Europäschen Unon geförder m Rhmen des Bre-Eurm-III-Projeks DHMCo und des kuellen Growh-Projeks FOAMS. DK, vorrg ITG 2001.pp Pge 30
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