联系我们:电话: 0755-27838351手机: 138 2330 0879Q Q: 632862232立即咨询邮箱: konuaer@163.com
首页技术支持 Abracon晶振OCXO的相位噪声测试

Abracon晶振OCXO的相位噪声测试

来源:http://www.konuaer.net 作者:康华尔电子 2023年09月04
Abracon超低相位噪声OCXOs的相位噪声测试
现代仪器设备、商业和国防通信系统以及雷达设备需要卓越的稳定性和极低的相位噪声频率源。使用现有的测试设备和方法,测试设备在偏离载波1 Hz时表现出-120dBc/Hz的相位噪声,并且在噪声基底上表现出优于-180dBc/Hz,这是一个挑战。它特别适用于生产环境,在生产环境中,每次测量的测量时间和准确性变得至关重要。这项工作的目的是研究不同的测试方法,评估各种相位噪声测量设备,并为低频(约10MHz)超低相位噪声(ULPN)参考和HF/UHF ULPN OCXO石英晶体振荡器找到可接受的解决方案。研究了几种测试方法和测试仪器。没有“一刀切”的解决方案,但对于每个频率范围,都提出了最佳解决方案。
简介和挑战
有几个标准定义了超低噪声(ULPN)OCXO相位噪声测量中使用的测试方法和设备的可接受性。这些是:
1.精度,2.重复性,3.测试速度,4.易用性,5.范围,6.成本,7.易于数据检索
每个特性的值还取决于测试是用于生产环境还是实验室。“双振荡器法”[1]被排除在外,因为它不能很好地满足前四个标准,因此只考虑了采用互相关技术的方法和设备。[1] ,[4]。低频设备(约10.000 MHz)面临的挑战包括:
a) 在距离载波较近的偏移点,在合理的时间内实现测量精度。到达距离载波较远的噪声基底。对于更高频率的ULPN OCXO,特别是在100.000MHz的载波频率下,环境中的RF污染和EMI增加了进一步的挑战。
b) 对于采用锁相环(PLL)技术来获得更高频率的设备,设备PLL和测试仪器的PLL的相互作用使得获得准确结果变得越来越困难。
一,低频ULPN OCXO晶振
测试低频OCXO的明显设备选择是Symmetricomm的5120A相位噪声测试集,选项01(内部参考)[3],该测试集使用互相关技术。它满足大多数既定标准,不需要额外的参考,也不需要在精确频率上校准被测器件(DUT)。10.000 MHz ULPN OCXO的相位噪声图如图1所示。



Abracon超低相位噪声OCXOs的相位噪声测试
主要关注的是在与载波的大偏移处测量的分辨率(本底噪声)(设备的本底噪声(noise floor))。仪器规范(保守地)要求偏移大于10 KHz时为-168 dBc/Hz地板。理论预期在100KHz偏移及以上时接近-175dBc/Hz。决定使用Noise XT双核噪声测试集(DCNTS)[2]、[4]来验证这些期望值。然而,这是一种相当困难的测试类型。它需要两个与DUT性能相似的参考(参考的性能越好,测试越快),参考必须具有电压控制(能够随着控制端子上电压的变化而改变频率),并根据DUT的频率进行精确校准。同一装置的试验结果如图2所示。

正如预期的那样,远离载波的测量相位噪声提高了3dB到5dB,而来自几个KHz偏移的结果的差异不是很明显。认识到噪声基底上的相位噪声是由电路决定的,并且对于给定的设计;单元间的变化可以忽略不计,选择的仪器仍然是5120A-01。但是,在设计鉴定阶段,需要验证DCNTS上的本底噪声值。
二、100.000 MHZ ULPN OCXO石英晶振
没有理想的选择来满足所有既定的标准。我们从最准确、最快的仪器开始——Noise XT的DCNTS。第一个结果令人惊讶,图如图所示


经过长时间和彻底的调查,发现载波偏移100KHz、700KHz和900KHz的杂散“颠簸”是由来自本地调频广播电台(100.1MHz、100.7MHz、99.1MHz)的广播信号与100MHz OCXO贴片晶振信号混合引起的。在测试良好但不是ULPN 100MHz设备(其本底噪声为-170 dBc/Hz或更高)时,这种现象几乎不明显。因此,推断出这一挑战是ULPN OCXO特有的,其相位噪声基底约为-180 dBc/Hz,特别是在100MHz下运行,尤其是在调频台功率相当高的城市地区。如果频率远离广播调频波段,则不会出现这种现象。为了纠正这一挑战,采取了若干措施:
•所有电源电缆都经过屏蔽,并通过SMA连接器连接到测试夹具。•放置大容量电解电容器用于去耦电源线•构建了一个射频屏蔽笼,所有测试设备都位于其中,包括电源和测试夹具,如图4所示。


改进设置后的相位噪声如图5所示。还包括由Noise XT的Guillaume De Giovanni提供的关于良性(RF污染)环境中一批ULPN OCXO的数据图。测试仪器是相同的DCNTS,使用了“平滑”功能,如图6所示。


从易用性的角度来看,一个非常有吸引力的选择是安捷伦的E5052B信号源分析仪[5]。对该装置进行了额外的测试,其性能与图5所示的类似。使用E5052B。该仪器采用内置合成器和互相关方法。
具有不同数量的互相关和平均值的实验图如图所示。7。如图所示,该仪器可以通过足够数量的互相关来解决ULPN设备的性能问题,但不幸的是,这需要花费大量的时间。人们必须运行测试几个小时才能获得仪器在所有偏移点的本底噪声-低到足以实现准确测量。这将排除在生产环境中使用该仪器的可能性,但它在研发中仍然有用,因为它不需要额外的参考或校准参考和设备(设置精确的频率)等。此外,如果设备在远离载波频率的本底噪声上的性能是唯一需要的参数,可以显著减少测量时间。



从成本角度来看,有一种由瑞士Anapico APPH6000[6]公司制造的新仪器。它没有DCNTS系统那么多的选项和功能,并且仍在改进GUI和固件的过程中,但它的测试速度相当快,可以在生产环境中成功使用。然而,测试结果不如其他仪器那样直观。示例如图8所示。

三、 带乘法的ULPN OCXO
A.模拟谐波乘法
我们在Noise XT的DCNTS上测试了几种ULPN OCXO,它们采用了模拟谐波乘法,参考频率从10MHz到100MHz,乘法因子从2到15。该仪器处理测试时没有出现问题,其中一些示例如图9所示。通过图12。




在E5052B上的其中一个单元(100.000 MHz,乘以10.000 MHz)上进行了额外的测试,具有不同数量的互相关和平均值。该图如图13所示。与无乘法测试ULPN设备类似,尽管使用方便,但在生产环境中,实现有意义的分辨率所需的测试速度是不可接受的。在1000个相互关联的情况下,第一个痕迹(平均1个)出现需要2.5个多小时。

B.带PLL乘法的ULPN OCXO
为了实现“两全其美”,即将低频(10MHz)ULPN OCXO石英晶体振荡器的最佳接近载波相位噪声、短期、长期和环境稳定性与高频(100MHz)ULPN OCXO噪声基底上的最低相位噪声相结合,后者与前者锁定为低噪声PLL,就像在NEL的双频参考模块(DFRM)中所做的那样。10MHz输出的测试可以按照第一章中的描述进行,而不会带来任何额外的挑战。
当以另外两个DFRM作为参考进行测试时,越来越难以获得100MHz输出的真实测试结果。内部PLL与仪器PLL的相互作用,以及模块控制端口上的必要滤波,在相位噪声图中产生伪影,使数据大多不可用。唯一可行的方法是使用不同的引用,针对不同的偏移范围进行测试,然后将它们连接起来。这项工作的结果如图14所示。对于更高的频率偏移,使用100MHz的非相乘ULPN OCXO作为参考。这些都是通过仪器的PLL使用的电压控制自由运行的。对于较低的频率偏移,使用100MHz的ULPN OCXO,该OCXO与10MHz的参考谐波相乘。拼接点在100Hz,刚好低于内部PLL环路带宽。

Abracon超低相位噪声OCXOs的相位噪声测试

ULPN OCXO的相位噪声测试需要使用互相关技术。必须特别注意减少射频干扰,尤其是在强调频广播电台附近测试100 MHz ULPN OCXO时。现成设备的选择是有限的,仪器适用于不同类型的DUT和不同的测试目的。

原厂编码 进口晶振 系列 类型 频率 电压
AOCJY1-10.000MHZ-E-SW Abracon晶振 AOCJY1 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY-10.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY-10.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY3A-10.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 5V
AOCJY3B-100.000MHZ-E-SW Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 100MHz 12V
AOCJY2A-10.000MHZ-F-SW Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 10MHz 5V
AOCJY2-10.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY3B-10.000MHZ-E-SW Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 12V
AOCJY-38.880MHZ-E Abracon晶振 AOCJY OCXO 38.88MHz 3.3V
AOCJY3A-10.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 5V
AOCJY-20.000MHZ Abracon晶振 AOCJY OCXO 20MHz 3.3V
AOCJYR-10.000MHZ-M5625LF Abracon晶振 AOCJYR OCXO 10MHz 3.3V
AOCJYR-20.000MHZ-M5627LF Abracon晶振 AOCJYR OCXO 20MHz 3.3V
AOCJY-100.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY1-100.000MHZ Abracon晶振 AOCJY1 OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY1-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY1 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY1A-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY1 OCXO 10MHz 5V
AOCJY-20.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY OCXO 20MHz 3.3V
AOCJY2-100.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY3-100.000MHZ-E-SW Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY7TQ-X-100.000MHZ-1 Abracon晶振 AOCJY7TQ OCXO 100MHz 12V
AOCJY1A-100.000MHZ Abracon晶振 AOCJY1 OCXO 100MHz 5V
AOCJY1-100.000MHZ-E-SW Abracon晶振 AOCJY1 OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY1A-100.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY1 OCXO 100MHz 5V
AOCJY1A-10.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY1 OCXO 10MHz 5V
AOCJY-20.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY OCXO 20MHz 3.3V
AOCJY-12.800MHZ Abracon晶振 AOCJY OCXO 12.8MHz 3.3V
AOCJY3A-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 5V
AOCJY2A-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 10MHz 5V
AOCJY3B-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 12V
AOCJY2-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY2-100.000MHZ-E-SW Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY2-10.000MHZ-E-SW Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY3-100.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY2-100.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY4A-10.000MHZ-SW Abracon晶振 AOCJY4 OCXO 10MHz 5V
AOCJY4B-10.000MHZ-SW Abracon晶振 AOCJY4 OCXO 10MHz 12V
AOCTQ5-V-10.000MHZ-I5 Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCJY4A-10.000MHZ-F-SW Abracon晶振 AOCJY4 OCXO 10MHz 5V
AOCJY4B-10.000MHZ-F-SW Abracon晶振 AOCJY4 OCXO 10MHz 12V
AOCTQ5-V-10.000MHZ-M10 Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-X-10.000MHZ-I3 Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-V-10.000MHZ-I3-SW Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-X-10.000MHZ-I3-SW Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-X-10.000MHZ-M5 Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCJY5-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY5 OCXO 10MHz 12V
AOCJY6-10.000MHZ-5 Abracon晶振 AOCJY6 OCXO 10MHz 12V
AOCJY7TQ-X-100.000MHZ-5 Abracon晶振 AOCJY7TQ OCXO 100MHz 12V
AOCJY-12.800MHZ-E Abracon晶振 AOCJY OCXO 12.8MHz 3.3V
AOCJY-38.880MHZ-F Abracon晶振 AOCJY OCXO 38.88MHz 3.3V
AOCJY3-10.000MHZ Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY3B-10.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 12V
AOCJY3-10.000MHZ-E-SW Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY3B-12.800MHZ-E Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 12.8MHz 12V
AOCJY3-10.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY3B-100.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 100MHz 12V
AOCTQ5-X-10.000MHZ-I5-SW Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-V-10.000MHZ-I5-SW Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-X-10.000MHZ-I5 Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCJY4A-12.800MHZ-F-SW Abracon晶振 AOCJY4 OCXO 12.8MHz 5V
AOCTQ5-X-10.000MHZ-M10-SW Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-X-10.000MHZ-M5-SW Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCJY7TQ-X-100.000MHZ-2 Abracon晶振 AOCJY7TQ OCXO 100MHz 12V
AOCJYR-24.576MHZ-M6069LF Abracon晶振 AOCJYR OCXO 24.576MHz 3.3V
AOCJYR-24.576MHZ-M5834LF Abracon晶振 AOCJYR OCXO 24.576MHz 3.3V
AOCJYR-12.800MHZ-M5649LF Abracon晶振 AOCJYR OCXO 12.8MHz 3.3V
AOCJY2-10.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 10MHz 3.3V
AOCJY3B-10.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 10MHz 12V
AOCJY4B-12.800MHZ-F-SW Abracon晶振 AOCJY4 OCXO 12.8MHz 12V
AOCTQ5-X-10.000MHZ-M10 Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-V-10.000MHZ-M10-SW Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-V-10.000MHZ-I3 Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-V-10.000MHZ-M5 Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCTQ5-V-10.000MHZ-M5-SW Abracon晶振 AOCTQ5 OCXO 10MHz 5V
AOCJY-100.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY-100.000MHZ Abracon晶振 AOCJY OCXO 100MHz 3.3V
AOCJY2A-100.000MHZ-F-SW Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 100MHz 5V
AOCJY3A-100.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 100MHz 5V
AOCJY3A-100.000MHZ-F Abracon晶振 AOCJY3 OCXO 100MHz 5V
AOCJY2A-100.000MHZ-E Abracon晶振 AOCJY2 OCXO 100MHz 5V
AOCJYR-24.576MHZ-M6069LF-T Abracon晶振 AOCJYR OCXO 24.576MHz 3.3V
AOCJYR-10.000MHZ-M5625LF-T Abracon晶振 AOCJYR OCXO 10MHz 3.3V
AOCJYR-24.576MHZ-M5834LF-T Abracon晶振 AOCJYR OCXO 24.576MHz 3.3V
AOCJYR-12.800MHZ-M5649LF-T Abracon晶振 AOCJYR OCXO 12.8MHz 3.3V



正在载入评论数据...

发表评论:

姓名:
邮箱:
正文:

欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

此文关键字: 恒温晶振
康华尔诚征下列地区 晶振 | 石英晶振 | 圆柱晶振 | 贴片晶振 | 陶瓷晶振 | 石英晶体谐振器 | 频率元件 的合作伙伴:
广州市 深圳市 成都 北京 上海 东莞 佛山 中山 顺德 珠海 杭州 温州 武汉 长沙 南京 大连 长春 西安 郑州 沈阳 南宁 昆明 济南 重庆 澳门
32.768KHZ晶振,DST210AKDS晶振,KDS晶振32.768KDST310S,石英晶体振荡器DSB211SDTKDS晶振,KDS晶振DSX221S,KDS晶振DSX321SH,KDS晶振DSX321G,DMX-26SKDS晶振,32.768KHZ晶振,MC-146爱普生晶振,MC-306爱普生晶振,FC-135爱普生晶振,FC-12D爱普生晶振,TSX-3225爱普生晶振,FA-20H爱普生晶振,FA-118T爱普生晶振,FA-238V爱普生晶振,SA324CTS晶振,石英晶体振荡器CTS晶振,石英晶体振荡器CB2V5CTS晶振,温补晶振Model585CTS晶振,温补晶振DSB221SDNKDS晶振,温补晶振7LTXC晶振,;
首 页|石英晶体谐振器|进口晶振|欧美晶振|康华尔文化|人才招聘|常见问题|在线留言|站点地图|RSS订阅|在线问答|联系康华尔
在线客服
关闭

在线客服

客服头像

康华尔服务热线

0755-27838351

康华尔微信号