大家讨论一下，1.5G的点频相噪和杂散能达到什么水平？

canwei404

1.5G的点频杂散和1K相噪能达到什么水平？

1）使用普通的锁相（分频锁相或者小数分频），不用倍频链的方法；
2）参考10M（-160dBc/Hz@1KHz）；
3）最好使用ADI的芯片；

ayuyu

有几点可以提供参考：
1.你的电源噪声是否够低，无论是PLL还是VCO的供电电源要干净，普通的开关电源可能会有5～6dB的影响。最好用干电池来验证理论值。
2.即便是无源环路滤波器，电阻的噪声也是存在的，电阻的取值也是要考虑到，要选用合适的电阻类型。
3.电荷泵的电流会影响相位噪声，尝试变化输出电流。
4.数字电路的噪声干扰。

canwei404

倍频理论不是信号自己相乘。振荡器产生的相位噪声噪声可以理解为经过正反馈的信号对原有信号进行调频，相位噪声可以认为是调频噪声，调频噪声倍频的时候在功率谱上应该乘以一个系数，这个系数是平方的关系，可以用李森模型考虑。
我是想大家给我分析分析怎么自己做出来的和算出来的差距这么大的，ADI的datasheet上有他们用评估板测出来的结果，和计算出来的理论值很接近。集思广益啊

brute

倍频理论推算应该是20lg吧，高频倍频器理论好像是信号自己乘自己，所以2倍就恶化6dB
表示坐等高手前来指导[em06]

canwei404

哈哈，楼上真有意思，我不小心写错了，你也跟着错，但是结果是对的啊，就是-106dBc/Hz。有10dB的差距呢，我觉得还是应该从vco的特性以及环路滤波特性的角度考虑，环路对vco有高通特性，但不是绝对的高通，在vco近端相噪差的时候，有一定的恶化。可我的vco近端相噪比较好的，为什么还是这样？还有别的方面嘛？
电源杂散，还是pcb布线，还是别的？

woshigaoshou

PN=-217+10*log20M+10*1500/20=-106
是不对的
应该是
PN=-217+10*log20M+20log1500/20 = -96dBm
我上面已经说过，自己仔细看看ADF4153的datasheet,公式都抄错

canwei404

大家讨论讨论啊！顶起来

canwei404

10MHz参考高端的型号1K的相噪可以做到-170dBc/Hz，-160完全可以达到。

我用的是ADF4153鉴相器，10M参考，20M鉴相频率，环路是用无源三阶滤波器，环路带宽约为20K，VCO的在10K相噪为-100dBc/Hz。
根据ADI的计算带内相噪公式：
PN=-217+10*log20M+10*1500/20=-106
可是我实际测出来只有-95dBc/Hz@1KHz，不知道是什么原因差距这么大，各位大侠给点意见

woshigaoshou

1.ADI有专门的仿真软件ADIPLLSim可以帮助你仿真，前提是使用他提供的元件库
2.理论上简单估算，相噪会恶化20log(1.5G/10M)=44dB,但是还需要考虑你所选的VCO和PD性能
3.你的参考10M在1KHZ时能够达到-160dBc/Hz应该是非常好的相噪指标了，一般OCXO的噪底也就这个水平，不知道你这个参考是用什么实现的。如果真能达到这个指标，那么基本上可以断定，你的锁相环输出相噪取决于PD和VCO，如果1K在环路滤波带内，则取决于PD，在带外取决于VCO

canwei404

举例：DDS出50~60MHz，和0.95GHz的信号上混，得1.00~1.01GHz，可以滤除0.95G的本振信号，然后再和1.5~1.6G、1.6~1.7G、1.7~1.8G等下混，得500~800M信号，这样可以做到小步进、宽范围、低相噪、低杂散。我做的具体情况就不便透露啦……

nifening1

新人学习了，都是高手，呵呵
[em02]

heavensl

想问一下LZ，DDS出的是什么频段的频率，如果频率比较低的话，与1.5G混频后的滤波好处理吗？

canwei404

-70的杂散水平一般啊，固定点频的话还可以更高些。但是远端那些一个一个包就难以接受了，还左右对称，不知道有没有解决办法，期待……
楼上说的“分频”的方法，是说先做3G的频率然后再二分频成1.5G吗？如果这样的话，3G的时候不也产生类似的杂散吗？是不是分频器可以滤除小功率的杂散信号？这好像和倍频器不一样了。
我是先将1.5G的信号和DDS混频，滤波放大后再和取样锁相混频的，这样相噪、杂散兼得。

ayuyu

如此看来，应该是你的频谱仪的问题。不知道你合成源是用在什么设备上，需要如此高的相噪。会不会是军品的项目。

你的杂散做到-70dBC/HZ也是不错了，如果调谐的带宽不宽，300MHz以外的用滤波器滤掉就可以了。提高杂散可以用分频的方法还是可以再降一些的。估计相噪还会更好一些。频率再高需要用取样锁相，相噪可以做的更好，杂散也可控。成本要上去了。

canwei404

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不知道大家的杂散做得怎么样，我用的4153（PFD=20MHz,MOD=40,FRAC=27），在100M之内，基本上都是PFD、PFD/MOD的杂散，这个我做到-70dBc，300M以外的远端就不行了，一个包一个包的，两边对称，这个杂散情况坏的时候就只有-55dBc了。就如发的图中的那样，具体频点就没有传上来，这是是频谱仪右边的一小半，SPAN=1G，大家遇到我这样的情况吗？是小数分频的固有杂散吗？还是那个寄存器设置不对，还是PCB布线的问题，还是别的情况？

[此贴子已经被作者于2010-11-16 22:07:19编辑过]

canwei404

有道理，我用hp8563E测试的，在X波段，我也和aglient的E4447做过比较，好像是到-98dBc/Hz以下就不准了，恶化7dB，不知道L波段怎么样，由于我们单位只有hp8563E，有时间去用4447测试一下看看。明天先去用hp8563E测试一下DDS信号源看看，如果也在-96的话，那也可以说明是频谱仪的问题。

ayuyu

主要是频谱仪的分辨率带宽和噪声底，不同的仪器差别很大的。经济型的频谱通常不宜用来测量相位噪声。

ayuyu

如果是用频谱仪测试相位噪声，一定要检查频谱仪的动态范围，看是否能够无失真的测量如此大动态范围的功率。频谱仪本身测试相位噪声有误差的。
我比较过不同的频谱仪测试相噪，差值可达5dB。

建议用相位噪声测试仪验证理论值。

canwei404

谢谢ayuyu的指导！您是高手，和ADI官方公布的常见问题解答上面的差不多！
我使用的是普通的直流稳压电源供电，在板子上经过78M05稳压后在给鉴相器供电的；
环路滤波器中使用的是普通的0805的贴片电阻、电容，不知道您说的合适的电阻类型指的是哪种？
电荷泵电流时datasheet中的典型值，5.1K、5mA，一般是电流越大相噪越好，但杂散会有所恶化，不过我试过将电阻改成3K，相噪没有明显的变化；
关于数字电路噪声，给鉴相器送数据的单片机送过数据后就休眠了。
这两天我反复查看ADI的各种资料，发现ADF4153的低噪并不是-217，好几个文档上表明是-213，这可以从datasheet中反推可得。这意味着我做的和理论值还有6dB的差距，继续探讨。