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。