使用53100A相位噪声分析仪进行振荡器相位噪声测量

简介

时间和频率精密仪器的一些最常见应用包括测量晶体振荡器、原子频标及其他高性能信号源的输出频率、相位噪声和频 率稳定性。本应用笔记展示了如何使用53100A相位噪声分析仪测量被测设备的相位噪声性能 。

测量目标

对于此次测量试验， 我们选择的被测器件（device under test，DUT）是一款商用10 MHz双恒温晶体振荡器。

表1显示了该器件的典型相位噪声性能数值，

我们希望验证DUT的相位噪声性能 （表1）

仪器设置

如果参照用户提供的单个参考源测量单个被测器件（DUT），应按照出厂默认配置连接53100A前面的SMA跳线， 如图2 所示。

    图2：    53100A的前面板

连接DUT

我们将53100A前面板上标有DUT的N-F插孔连接到被测振荡器。

由于DUT通过焊接引脚进行电源输入和10 MHz输出，因此需要格外小心，以免环境中偶然出现的10 MHz频率源产生串 扰。考虑到我们将要执行的测量的敏感性，测试夹具和连接线的质量可能与被测器件本身一样重要。例如，即使在具有同轴射频输出的器件上，OCXO电源输入引脚处有时也需要额外的射频去耦。

该特定振荡器具有金属外壳， 屏蔽效果良好。 10圈绕线电位器连接至其电子频率控制 （electronic frequency control， EFC）输入引脚以进行校准。通过RG-400双屏蔽同轴电缆连接至53100A的DUT输入插孔。

连接参考源

标有REFERENCE   （参考源）的插孔需要连接到合适的参考源，详见用户手册的 “选择参考源”部分。

在本试验中，我们将使用低噪声版本的Microchip GPS- 3500作为10 MHz参考源（图3）。 GPS-3500是一个特别不错的选择， 因为它的相位噪声和Allan偏差技术规范均优于DUT的预期性能。作为基于GNSS驯服的参考源，它还可以用作校准的频率标准，其不确定度远低于 DUT规定的老化率。