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为了帮助可视化mrms和?rms的杂散影响,图2显示了杂散电平与mrms和?rms的关系。
图2.杂散电平与mrms和 rms的关系
总结一下上面的讨论,电源上的纹波转换为电源电压交流项的均方根电压vrms的调制项mrms和?rms。Hm(s)和H (s)分别是从vrms到mrms和?rms的传递函数。
现在考虑相位噪声。正如正弦波调制到载波上产生杂散信号一样,1/f电压噪声密度也会调制到载波上产生相位噪声。
图3.电源上的1/f噪声调制到RF载波上产生相位噪声。
同样,如果我们考虑一个具有相位调制的信号x(t),那么
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在这种情况下,?(t)是一个噪声项。
功率谱密度定义为
单位是
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相位噪声依据功率谱密度来定义
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接下来,对于电源纹波引起的相位调制所产生的杂散,将同样的H? (s)应用于相位噪声。 在这种情况下,H? (s)用于计算电源上1/f噪声产生的相位噪声。
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测量实例
为了演示上述原理,我们表征了HMC589A RF放大器的电源灵敏度和相位噪声,利用多个电源测量了这些量。用于表征的HMC589A评估电路如图4所示。
图4.使用HMC589A放大器来演示PSMR原理。
为了表征电源灵敏度,将一个正弦波注入5 V电源。正弦波在RF上产生杂散信号,以dBc来衡量杂散信号大小。杂散内容进一步分解为AM分量和PM分量。采用Rohde & Schwarz FSWP26相位噪声分析仪和频谱分析仪。AM和PM杂散电平分别通过AM和PM噪声测量来衡量,并使能杂散测量。结果列成表格,测试条件为3.2 GHz,RF输入为0 dBm。