在各種噪聲的作用下引起的系統輸出信號相位的隨機變化.描述無線電波的三要素是幅度,頻率,相位.頻率和相位相互影響.理想情況下,固定頻率的無線信號波動周期是固定的,正如飛機的正常航班一樣,起飛時間是固定的.頻域內的一個脈沖信號(頻譜寬度接近0)在時域內是一定頻率的正弦波.
石英晶體振蕩器振動靈敏度的降低目前正受到頻率控制行業許多人的關注,包括晶體和振蕩器制造商.振蕩器已經達到了這樣的性能水平:一個人走過房間會降低近相噪聲,相對安靜的風扇會產生遠高于更好振蕩器的噪聲基底的邊帶.降低振動靈敏度的現有技術包括降低晶體的加速度靈敏度,隔振系統和主動補償.一種補償技術使用與晶體的靈敏度矢量對準的加速度計來產生校正信號,另一種技術使用兩個定向成加速度矢量指向相反方向的晶體.后一種技術的改進將每個晶體對最終頻率的貢獻按比例縮放,從而可以使用具有不同加速度靈敏度的晶體.這些技術已經成功實施,但是它們有些昂貴,并且難以制造.
為了簡化振動補償振蕩器的制造,正在研究三種新的想法.一種技術是上述兩種晶振方法的延伸.在這種新的實現方式中,晶體安裝時加速度矢量指向相同的方向,這通常意味著并排安裝在PCB上——這是一種簡單得多的安裝方案,尤其是當加速度矢量不垂直于晶體封裝軸之一時.此外,晶體需要具有不同的加速度靈敏度,這通常是隨機選擇石英晶振的情況.使用晶體的兩個振蕩器被鎖相,并且由于加速度靈敏度不同,調諧電壓包含振動信息.使用自舉技術來縮放該調諧電壓,并將其施加到兩個振蕩器,以避免PLL不穩定.(有關更詳細的描述,請參見:啟動鎖相環以獲得更好的性能.))

另一種技術通過直接檢測晶體板上的音頻壓電電壓,將晶體用作其自身的加速度計.晶體以類似駐極體麥克風的方式工作,音頻放大器必須具有非常高的輸入阻抗.RF振蕩器電路通過小值電容器耦合到貼片晶振以減少音頻信號的負載,并且自諧振扼流圈將音頻放大器與RF信號隔離.為了使該補償方案有效,微音靈敏度矢量必須與頻率靈敏度矢量對齊.數字信號處理可用于校正頻率響應差異.

在某些振蕩器拓撲中,已經觀察到由于振動而容易檢測到的振幅調制.同樣,矢量屬性將需要匹配頻率調制矢量,但是如果調制機制相同,這種匹配可能會發生.AM檢測器輸出需要信號調節,但是對信號的表面檢查表明,一個相當簡單的"強調"電路可能是所有必要的.
要知道關于有源晶振測量相位噪聲并非易事.大多數頻譜分析儀沒有直接測量石英晶體振蕩器相位噪聲的分辨率.與被測振蕩器頻率相同的理想,源與振蕩器混合.這產生了這兩個信號的乘積,也產生了差異.使用低通濾波器,如果理想源與振蕩器的頻率完全相同,產品將被剝離,只留下差異,這將是振蕩器噪聲

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如何降低石英晶體振蕩器振動引起的相位噪聲

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