一扣指标,射频难度就直线上升(2)

原创 加油射频工程师 2023-09-20 11:54

昨天的文章发出后,大家在底下留言。

也有同学私信给我。

今天,就借着大家的留言和私信,再讨论一些内容。

(一)混频器的理论输出相位噪声是怎么计算的?

有同学私信问,这个混频器的理论输出相位噪声是怎么计算的。

其实在书Dean Banerjee《PLL Performance,Simulation,and Design》的page 224中有类似的论述(如果有想要此书的电子版的话,加我微信,并注明PLL)。

核心思想,是把射频输入信号和相噪表示为两个信号,本振输入信号和本振相噪表示为两个信号,然后假设经过混频器时,是射频和本振的相乘。具体如下:

(二)有号友留言说:“RF和LO同源的话,会产生跟相位相关的抵消或增强效应。在做超外差接收机时遇到过,LO1和LO2同源,且相噪都很差,RF相噪较好。RF跟LO1混频后相噪和LO1差不多,再跟LO2混频后,相噪变好,甚至比LO1和LO2还要好10dB。”

在Marki的应用文档中,也描述了类似的现象。具体文献网址,见文末。

在文档中,有这样一段话:“We can demonstrate this by performing an experiment. We take a 10 MHz low phase noise reference oscillator and measure the phase noise. Then we convert the signal to 5.01 GHz with a noisy 5 GHz LO and measure the phase noise of this output. As you can see the phase noise jumps from -154 dBc/Hz to -117 dBc/Hz at a 10 kHz offset. Finally we downconvert the signal with the same LO (with a trick I’ll explain below) and see that the phase noise has dropped back to -154 dBc/Hz, as though it had never been converted at all.”

即,先用一个10MHz的低相噪的输入信号,与5GHz的LO混频,输出信号的相噪从-154dBc/Hz变到-117dBc/Hz,但是接着,再与同样的本振相混的时候,相噪又变回-154dBc/Hz。

但是,如果用的本振不相关的话,就没有这个效果了。


(三)和信号噪声是否相关有关系

有号友留言说,和信号噪声是否相关有关系。不相关时输出等于两个信号噪声叠加,即输出取决于差的。相关时,则满足20logN关系,类似倍频。

对于不相关时的结果,和(一)中的推导类似;相关时的结果,还不太明白机理。

看了一篇文献,好像和这个有关。文献网址见文末[2],还未仔细研读。

未完待续~

参考文献:

[1]Does a mixer add phase noise?

https://markimicrowave.com/technical-resources/application-notes/does-a-mixer-add-phase-noise/

[2] Phase noise coherence of two continuous wave radio frequency signals of different frequency - Rönnow - 2017 - IET Science, Measurement & Technology - Wiley Online Library

https://ietresearch.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1049/iet-smt.2016.0203



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