知识点:了解晶振相位噪声仅需5步

　　一、什么是相位噪声?

　　相位噪声 表示在波形的频域中，由相位(频率)的快速，短期，随机波动组成。这是由时域不稳定性(抖动)引起的。

　　确保不要将相位噪声与抖动混淆。抖动 是一种描述晶振在时域中的稳定性的方法。它将所有噪声源组合在一起，并显示它们相对于时间的影响。

　　用最简单的术语来说，相位噪声描述了晶振在频域中的稳定性，而抖动则描述了时域中的稳定性。

　　二、了解相位噪声的简单五步路径

　　要建立对相位噪声的深入了解，请尝试使用此简单的5步过程。一旦理解了这5个步骤，您就会了解造成相位噪声的原因!

　　“频谱密度如何在5步过程中与相位噪声相关联?” 这是每个步骤的更多详细信息。

　　步骤1：光谱密度

　　频谱密度是在频域中信号功率强度的度量。 频谱密度提供了一种有用的方式来表征随机信号的幅度与频率含量。

　　在您选择的不同频率间隔上绘制每个频谱密度点时(在本例中为1Hz)，您将看到一个如下图所示的图形：

　　步骤2：信号功率密度

　　所谓的噪声信号功率密度 。从开始到停止的图形的上边带，这称为“单边带”。

　　步骤3：噪声功率密度

　　现在，我们可以将单边带的绘制部分称为噪声(高于标称振荡器频率(Fosc)且与谐波无关的任何东西都可以视为相位噪声)。图中此部分的技术术语为“ 噪声功率密度”。由于要查找的范围较大，因此此时我们以dBW(LOG(Watts))为单位测量噪声功率密度。

　　步骤4：SSB噪声密度

　　当我们结合单边带和噪声功率密度时，实际上是在测量所谓的SSB(单边带)噪声密度。

　　步骤5：相位噪声

　　最后，我们可以在时域中观察到这一点，然后看到一个“抖动”波形(见图表)，我们正在观察“抖动”。因为抖动远小于一个完整周期(请参见图表)，所以可以说它是由“相位波动”(而不是频率波动)引起的。由于这些波动是噪声，因此实际上是 相位噪声。

　　所以SSB噪声密度=相位噪声，这就是相位噪声的来源!其实很容易理解

　　三、什么引起相位噪声?

　　高端应用(例如，雷达通信，军事通信以及太空和卫星通信)中的相位噪声通常是由

• 高振动
• 微振动
• g力和加速度灵敏度

　　使用抗振动的g灵敏度晶振是消除所有这些潜在来源的相位噪声的最佳方法。

　　以下是晶振中一些常见的相位噪声源。

　　随机噪声源：

• 热(约翰逊)噪声
• 散粒噪声
• 闪烁噪声(粉红色噪声)
• 晶体缺陷(老化)