毫米波相位噪声测试

毫米波相位噪声测试的特点
常见的相位噪声测试，往往频率比较低。例如测试直流电压，锁相环，晶振等的相位噪声，频率最高到100 M左右。而毫米波频率，都在30 GHz或更高。例如车载雷达里面的频率倍频芯片，信号经过倍频之后，最终是80 GHz的信号。在这么高频率的信号上直接进行相位噪声的测试，仪表的测试成本会非常高。所以我们往往采用将毫米波信号变换到一个较低的中频信号，然后利用现有的低频率相位噪声分析仪进行测试。

R&S公司的FSWP相位噪声分析仪，可以通过选件方式扩展外部混频器。配合多种毫米波频段的外部FS-ZXX系列混频器，可以进行最高500 GHz的相位噪声测试。
毫米波相位噪声测试常见问题
相位噪声分析仪射频的输入功率一般在30 dBm，内置的混频器1 dB压缩点在10 dBm左右。但是当使用外部混频的时候，毫米波外部混频器会极大的限制可以输入的信号功率。以FS-Z90为例，这个是60G-90G的混频器。最大输入电平10 dBm，1 dB压缩点?dBm。输入的信号过高，会产生AM-PM，导致相位噪声的抬高。所以在毫米波相位噪声测试的时候，一定要注意到混频器端口的功率。一般在?20 dBm左右的功率是比较合适的。

同时由于混频器的非线性，采用一路混频的方式，相位噪声的测试容易受到混频器的影响。并且在相同的设置下，以80 GHz，offset=1 KHz为例，在FSWP上两个混频器比一个混频器的灵敏度高18 dB。灵敏度越高，越可以体现出器件的真实性能，推荐使用两路混频器的方式。
输入信号，用波导功分器一分为二，两路混频可以充分利用相位噪声分析仪的互相关特性，消除由外部混频器带来的噪声影响，从而提高测试的灵敏度 下图是采用两路互相关，并且输入功率?20 dbm下的某毫米波倍频器的相位噪声曲线。
FSWP相位噪声分析仪
R&S公司的FSWP相位噪声分析仪，单机可以覆盖50 GHz的频率，已经可以满足例如5G毫米波频段的测试，这也是现在单机覆盖频率最高的相位噪声分析仪。FSWP采用了数字解调[6]AM，FM的方式，在中频ADC采样之后，对IQ数据进行运算，获取幅度和相位信息。数字相位解调法测试速度快，无鉴相器和锁相环，不需要进行环路带宽修正，可以简化校准过程。还可以进行幅度噪声和相位噪声的同时测试。
FSWP不仅仅只是一台相位噪声分析仪，它还可以作为频谱仪分析仪来使用。其他的相位噪声分析仪一般采用FFT频谱分析，其频率跨度受限于内部ADC的采样速率。而FSWP的频谱分析仪采用扫频方式，可以支持任意频率跨度的频率扫描。

FSWP还具有脉冲信号，chirp信号，数字调制PSK，QMA等信号分析功能，集多种功能于一体。
结论
相位噪声测试在毫米波频段非常重要，大的相位噪声会影响通信的质量。采用互相关的方式，可以提高相位噪声测试的灵敏度，体现器件的真实相位噪声性能。在R&S公司的FSWP，50 G以上的毫米波相位噪声测试，可以通过外部混频器的方式来实现，利用两个外部混频器，采用混频器互相关的方式，获得稳定的测试结果。FSWP是台多功能的仪表，极大的方便了用户的测试。