了解功率調制比理論

        相信每個人都應該熟悉功率調制比理論!多雷達系統要求低相位噪聲以最大程度地減少混亂。

        高性能雷達需要特別注意相位噪聲,這導致投入大量設計資源來降低頻率合成器的相位噪聲和表征頻率合成器組件的相位噪聲。

        眾所周知,為了實現低相位噪聲性能,尤其是超低相位噪聲性能,必須使用低噪聲電源來實現最佳性能。

        然而,文獻沒有指定如何通過系統的方法來量化電源噪聲電壓電平對相位噪聲的影響。

        本文旨在改變這種情況。

        本文提出了功率調制比(PSMR)理論,以測量如何將功率缺陷調制到RF載波上。

        電源噪聲對射頻放大器的相位噪聲的影響證實了這一理論。

        測量結果表明,該貢獻可以被計算并且可以相當準確地預測。

        基于此結果,本文還討論了描述電源特性的系統方法。

        簡介和定義功率調制比與眾所周知的電源抑制比(PSRR)相似,但有一個關鍵的區別。

        PSRR是電源缺陷直接耦合到設備輸出的程度的度量。

        PSMR測量功率缺陷(紋波和噪聲)如何調制到RF載波上。

        以下“原理”包括:本節介紹了將PSMR與電源缺陷相關聯的傳遞函數H(s),以定量地說明如何將電源缺陷調制到載波上。

        H(s)具有兩個分量,即幅度和相位,它們可以隨頻率和設備工作條件而變化。

        盡管變量很多,但一旦確定了特性,就可以根據電源數據手冊中的紋波和噪聲規范,使用電源調制比來準確預測電源的相位噪聲和雜散貢獻。

        該原理考慮了RF設備中使用的DC電源上的紋波。

        電源紋波由正弦波信號模擬,其峰峰值電壓位于直流輸出的中心。

        正弦波被調制到RF載波上,以等于正弦波頻率的頻率偏移生成寄生信號。

        圖1.電源上的正弦紋波調制到RF載波以產生雜散信號。

        雜散電平與正弦波的幅度和RF電路的靈敏度有關。

        雜散信號可以進一步分解為幅度調制分量和相位調制分量。

        總雜散功率電平等于幅度調制(AM)分量的雜散功率加上相位調制(PM)分量的雜散功率。

        對于此處的討論,H(s)是從電源缺陷到RF載波上干擾調制項的傳遞函數。

        H(s)也有兩個分量,AM和PM。

        H(s)的AM分量為Hm(s),H(s)的PM分量為H?(s)。

        假設可以使用低電平調制來模擬電源對RF載波的影響,下面的公式使用H(s)進行實際的RF測量。

        信號的幅度調制可以寫成幅度調制分量m(t)可以寫成,其中fm是調制頻率。

        RF載波的AM調制級別可以直接與電源紋波相關。

        關系如下:vrms是電源電壓值的交流分量的均方根。

        公式3是關鍵公式。

        它提供了一種機制,用于計算由電源紋波引起的RF載波的AM調制。

        雜散電平可以通過幅度調制來計算。

        同樣,可以記錄電源對相位調制的影響。

        相位調制信號與相位調制項相同。

        相位調制可以直接與電源相關。

        關系如下:公式7提供了一種機制,用于計算由電源紋波引起的RF載波的PM調制。

        由相位調制引起的雜散電平有助于可視化mrms和?rms的雜散影響。

        圖2顯示了雜散電平與均方根值和均方根值之間的關系。

        圖2.雜散電平與均方根值和均方根值之間的關系。

        總結以上討論,電源上的紋波轉換為電源的交流項的均方根電壓以及電壓項的調制項mrms和?rms。

        Hm(s)和H?(s)分別是從vrms到mrms和?rms的傳遞函數。

        現在考慮相位噪聲。

        正弦波被調制到載波t上

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