关键区别

$$ \mathcal L(f_m)=10\log_{10}\frac{P_{\rm noise}(f_c+f_m;\,1\,{\rm Hz})}{P_{\rm carrier}}\quad[\mathrm{dBc/Hz}]. $$

测量时频谱仪自身相噪应显著低于被测源;课件举出约 10 dB 余量。课件第 20 页的 300 Hz–3 kHz 是特定残余 FM 评价范围,不宜套用所有型号。

原课件第17–21页。

对照第6章:用频谱仪估算 SSB 相噪(原课件补充)

《6-频谱分析仪原理与应用》PDF 第72–75页 给出用常规频谱仪光标读数估算相噪的方法。

  1. 读出载波功率 $C$(dBm)和离载波 $f_m$ 处单侧噪声迹线功率 $N$(dBm,在当前 RBW 内)。
  2. 换算为每 1 Hz 的归一化噪声功率,需减去 $10\log_{10}(B_{\rm noise}/1{\rm Hz})$,$B_{\rm noise}$ 是中频滤波器的等效噪声带宽;RBW 标称值与它可能有差别。
  3. 课件给出特定包络对数平均读数模式下的近似修正:

$$ \mathcal L(f_m)\approx N-C-10\log_{10}\frac{\mathrm{RBW}}{1\,\mathrm{Hz}}+2.5\ {\rm dBc/Hz}. $$

适用条件:这里的 $+2.5$ dB 是课件采用的对数平均/包络检波器噪声统计修正,绝非所有 RMS、功率平均或相位噪声专用测试模式都要加 2.5 dB。现代频谱仪若已自动进行噪声标记(noise marker)归一化,再手工修正会重复计入。

测量还受 DUT 的 AM 噪声、仪器本振相噪及热噪声底、载波近端 RBW 的限制;此法提供近似单边带噪声读数,不能直接断言全部为纯相位噪声。校验时可先查看频谱仪相噪噪底规格和使用说明。

课件原图核对|第 17–21 页

第 17 页把载波旁连续的相位噪声裙边、离散非谐波杂散和位于 $2f_c$ 的二次谐波分开画出。第 18–19 页的横轴表示相对于载波的频率偏移量,纵轴用 dBc/Hz 表示单边带归一化值。图中离散谱线的标注用 dBc。

若单边噪声功率谱密度在等效带宽 $B$ 内近似平坦、且该段没有离散杂散,可由 1 Hz 归一化值求带内功率:

$$ P_{\mathrm{noise,dBm}}\approx P_{\mathrm{carrier,dBm}}+\mathcal L(f_m)+10\log_{10}(B/1\,\mathrm{Hz}). $$