Рассчитать ПОЧ и ПОФ
Исходные данные:
Вариант №7 (x1 y2);
график №1,
опорный генератор кварцевый с частотой f0 = 5 МГц,
полоса анализа 0,1 – 100 кГц.
Теоретическая часть
Требуется рассчитать ПОЧ и ПОФ сигнала генератора частоты f0 в полосе анализа от Fн до Fв. Графики спектральной плотности мощности (СПМ) Sφ фазовых шумов генератора представлены на рис.1.
Рис.1
Известно, что зная распределение Sш(F) или Sφ (F) в заданной полосе и относительный уровень дискретных побочных составляющих, можно вычислить ПОЧ и ПОФ без дополнительных измерений, требующих сложной аппаратуры измерения ПОЧ и ПОФ.
Паразитные отклонения фазы, частоты в полосе от F1 до F2 при известном, например, Sш(F) (Sφ (F)=2 Sш(F) или на 3 дБ больше) равны:
(1)
Для расчета ПОЧ и ПОФ необходимо с помощью анализатора спектра построить график Sш(F) ( или Sφ (F) ) в логарифмическом масштабе (т.е. Sш(F) в децибелах, а частоту в lg F, как на рис. 1). Разбить этот график на n отдельных линейных участков, на каждом из которых зависимость Sш(F) соответствует показательной функцией с постоянным показателем αi в пределах линейного участка:
|
|
Sш i (F)=10СiFai где i=1,2....n.
В логарифмическом масштабе эта зависимость определяет уравнение прямой с углом наклона αi и отсечкой Сi на оси ординат:
10 lg Sш i(F) =10 Сi+10 αi lgF. (2)
Коэффициент αi и Сi можно найти, зная координаты точек [Sш1(F1), F1] и [Sш2(F2), F2] на i - й прямой, по формуле
тогда на отдельных линейных участках
(3)
(4)
Общее значение ПОФ и ПОЧ в интересующей полосе частот
(5)
Приналичии m дискретных побочных составляющих
(6)
где А - относительный уровень побочной составляющей на частоте Fj, дБ.