曾經有過這樣的困惑，頻譜儀怎么會有相噪的指標，相噪不是信號源的指標嗎？后來才明白，頻譜儀的相噪其實是內部LO信號的相噪，而且它決定了頻譜儀近端相噪的測試能力。頻譜儀自身的相噪越低，則相噪測試能力越強！

頻譜儀自身的相噪是如何影響其相噪測試能力的呢？

以下圖為例，假設RF信號是理想的，LO信號具有一定的邊帶，在下變頻過程中，除了將RF信號變頻至IF外，LO信號的邊帶也會一起搬移至IF。混頻器實際上起到乘法器的作用，RF信號與LO信號相乘實現下變頻的同時，也會與LO信號邊帶包含的頻率成分相乘，從而使得邊帶也變頻至IF附近。有的文獻將此稱為互易混頻，互易混頻使得LO信號的邊帶搬移至IF。

近端相噪測試通常只關注1MHz頻偏范圍內的相噪，考慮雙邊帶時，對應的是fc± 1MHz范圍內的邊帶。對于混頻器而言，可以認為在2MHz這么窄帶寬內的變頻損耗是恒定的，這意味著對于圖2所示的例子，IF信號的相噪與LO信號的相噪是相同的！這個相噪就是頻譜儀自身的相噪“底噪聲”，一般稱為相噪測試靈敏度，決定了頻譜儀的相噪測試能力。

如果待測信號的相噪低于頻譜儀自身的相噪，當然是測不出信號真實的相噪水平。檢定頻譜儀相噪指標時，一般會選擇一臺相噪更好的信號源，相噪測試結果能夠反映出頻譜儀自身的水平。

如果要準確測試信號的相噪，則要求頻譜儀自身相噪比待測信號好很多，按照經驗，至少優異10dB以上，才能保證測試精度！

LO的相噪因互易混頻搬移至IF輸出信號

以上介紹了影響近端相噪測試能力的因素，隨著頻偏的不斷增大，LO信號的相噪也是逐漸降低的，此時決定儀表相噪測試能力的因素可能不再是LO的相噪，而是儀表的底噪聲。

如何判斷頻譜儀底噪聲是否影響遠端相噪測試呢？

有兩種方法可以嘗試：

(1) 降低信號功率，觀測遠端邊帶是否也跟隨降低，如果沒有變化，說明底噪聲確實影響遠端相噪測試；如果遠端邊帶也隨之降低，則說明底噪聲帶來的影響很小。

(2) 直接關閉信號，保證頻譜儀其它設置不變，對比此時的底噪聲與關閉信號之前的遠端邊帶功率的大小。如果底噪聲低于遠端邊帶功率(建議10dB以上)，則對測試影響較小；如果底噪聲與遠端邊帶持平，則必然會影響測試結果！

如果底噪聲影響了遠端相噪測試，如何解決呢？

可以在一定程度上增大信號功率，因為信號功率越高，邊帶功率也隨之提高，使其高出底噪一定水平，從而保證測試精度。但不能導致頻譜儀過載，否則將擾亂測試結果，必要時，可以使用陷波器抑制載波信號。

或者選擇底噪聲更低的頻譜儀進行測試！

以上內容由西安安泰測試分享，如在選型/測試過程中有任何問題咨詢安泰測試，安泰測試國內測量儀器綜合服務商。

審核編輯：湯梓紅