我們都知道石英晶體振蕩器是一種頻率控制元器件,是時鐘系統里常用的電子產品,因此精準的時間與穩定的頻率,可以使產品的性能保持在良好的狀態.Oscillator目前已成為科技發展中,重要的組成部分,幾乎可以在任何產品里見到它,為了高品質的振蕩器具有可靠的精準性和頻率穩定性,晶體制造商會進行全面的振蕩器時間與頻率測量,不同廠家使用的方法或許會不一樣,本文金洛鑫電子將會介紹,幾種比較常規的測量標準和方法,也是比較基礎的.

時間和頻率計量組擁有世界上最先進的測量和校準設施,用于表征振蕩器和頻率合成器中的噪聲分量.它參與許多活動以確定各種噪聲的原因,以便隔離和減少噪聲,從而改進新應用中經常需要的組件,儀器和技術.作為構造所有信號的基礎的振蕩或重復信號是精確遵循簡單的周期正弦和余弦時間函數的電壓.使用與頻率合成器耦合的晶振合成這樣的信號永遠不能完全實現,因為來自這些設備的電壓受到來自真實電子元件的隨機噪聲的干擾.

頻率合成幾乎在所有當今的商業,工業和軍事技術中發揮著作用.最先進的低噪聲頻率合成是高速電信,無線頻譜的高效管理和高分辨率成像的一項特別重要的技術資產.值得注意的是,各種技術的整體性能取決于振蕩器和頻率合成器中的相位和幅度噪聲波動,并且通常受其限制.

時間和頻率計量組活動包括:

1.測量PM和AM噪聲,時鐘抖動,頻譜,頻率和時間穩定性.

2.數據分析Allan和總頻率方差,抖動直方圖,傅里葉變換,卡爾曼濾波器.

3.校準可調噪聲和SSB音標準,頻率-原子頻率參考,節拍頻率-外差和雙外差.

4.分量振蕩器,放大器,合成器,數字時鐘和邏輯器件,頻率標準.

5.儀表1kHz至110GHz,1x10-15頻率穩定性,時鐘抖動低至10飛秒,L(f)低至-177dBc/Hz,室溫下0dBm信號.

時間和頻率計量組正在為工業,軍事和商業組織開展頻譜分析和校準服務的新計劃.PM/AM噪聲測量需要可追溯性和微波元件的認證,如石英振蕩器,放大器等.該組提供以下校準服務:

77135C-RFPM/AM噪聲測量系統測試:現場測試

通過使用兩個獨立的便攜式PM/AM二級噪聲標準,為客戶現場測量系統的相位調制(PM)噪聲和幅度調制(AM)噪聲和本底噪聲提供現場校準服務.一種噪聲標準適用于5MHz,10MHz和100MHz的載波頻率,指定為510100型,另一種適用于10GHz,20GHz和40GHz的載波頻率,指定為型號102040.

第一個PM/AM噪聲標準(型號-510100)產生5MHz,10MHz和100MHz載波頻率的兩個輸出信號,大約+10dBm至+15dBm.對于這三個載波頻率,兩個輸出之間的殘余雙邊帶PM噪聲[Sφ(ƒ)]通常小于-187dBrad2/Hz表示從載波100kHz的傅立葉頻率偏移.經校準的PM或AM噪聲通常是恒定的,傅里葉頻率偏移到+0.1dB,低于載波頻率的3％.

第二個PM/AM噪聲標準(型號-102040)還產生10GHz,20GHz和40GHz載波頻率的兩個輸出信號,大約+10dBm.對于頻率偏移1MHz以及載波頻率以上,兩個輸出之間的殘余PM噪聲Sφ(ƒ)通常小于-187dBrad2/Hz.校準的PM或AM噪聲通常是恒定的,傅立葉頻率偏移到+0.2dB,直到100MHz.也可以使用其他頻率的噪聲標準,如10.6GHz,21.2GHz,42.4GHz.

77140S-特殊時間/頻率測量:振蕩器和其他組件

石英晶振,放大器和其他元件的PM噪聲校準服務.對于5MHz到40GHz的頻率,小號φ(ƒ)振蕩器和組件都可以從0.1赫茲的載波到最大10MHz或載體的10％的傅立葉頻率偏移來確定.僅針對少數用戶指定的頻率偏移(通常每十倍3點)測量PM噪聲.所有PM噪聲測量都是相對于1rad2/Hz進行的.測量的典型噪聲層顯示在下表中.

不同載波頻率的典型PM測量噪聲基底

標準不確定度的典型值為±1dB,但具體值取決于載波頻率和偏移頻率.在下訂單之前,應該討論具體的測量要求.還提供雙邊帶調幅噪聲[校正服務小號α(ƒ)]貼片振蕩器和其它部件.對于從1MHz到40GHz的頻率,小號α(ƒ)振蕩器和組件都可以從0.1赫茲的載波傅立葉頻率偏移到最大10MHz或載體的10％來確定.僅針對少數用戶指定的頻率偏移(通常每十倍3點)測量AM噪聲.AM噪聲的所有測量都是相對于標準化的平均單位幅度或1/Hz進行的.

針對不同載波頻率的典型AM測量噪聲基底

標準不確定度的典型值為±1dB,但具體值取決于載波頻率和偏移頻率.在下訂單之前,應該討論具體的測量要求.還可以提供頻率和時域的校準服務,其頻率不同于上述測試中引用的頻率高達110GHz或更高的頻率.不確定性和成本取決于具體的用戶要求.給定兩個或更多貼片進口振蕩器,合成器,倍頻器/分頻器或放大器,可以以低不確定度測量相對PM噪聲,并且測量頻率不像上面那樣具有限制性.此外,原子頻率標準的每秒1脈沖輸出可用于時域和時間穩定性,頻率和頻率穩定性的時域測量.