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卫星测控通信系统射频测试原理与方法
1.10.3.1 7.3.1 调制信号为正弦波时的相位噪声
7.3.1 调制信号为正弦波时的相位噪声

振荡器的短期频率稳定度主要由噪声对振荡器的相位调制所决定。此时,振荡器的瞬时输出电压为

式中U(t)为瞬时输出电压;U0为标称输出电压;ε(t)为幅度起伏,即调幅噪声;f0为标称频率;Ф(t)为相位起伏,即相位噪声。

一般幅度起伏ε(t)远小于标称输出电压U0,也容易消除,因此幅度起伏ε(t)对相位的影响可以忽略。同时设相位起伏Ф(t)为正弦信号,则上式可改写成:

式中 Δφ为最大相位偏移,即调相指数,对于相位噪声,Δφ≪1;fm为调制频率。

式(7-5)的瞬时频率为

式中 Δfmax为最大频率偏移;m为调频指数。

可以看出调频指数等于调相指数,即最大频偏除以调制频率等于调相指数。则输出电压又可写成

将上式按小角度调相展开,则输出电压又可写成:

式中USSB为单边带的幅度;USSB/U0为相位噪声的一种表达形式。

则相位噪声可定义为,一个调相信号的单边带幅度除以载波幅度,等于偏离载频fm处的最大频偏,再除以2倍的调制频率,或等于调相指数除以2。如果用对数功率表示,则有