
在电子和射频系统中,噪声会影响和限制其性能。噪声的形式多样,但本质是随机的,一旦进入系统,则无法将其彻底消除,只能通过过滤来减少它。而“噪声系数”“相位噪声”是射频系统中的重要指标。今天我们聊一聊相位噪声对无线通信的影响。
一、相位噪声
相位噪声是射频频率合成器和射频振荡器的关键技术指标。相位噪声通常被称为相位抖动或频域抖动。抖动是时域模拟到频域的相位噪声。相位噪声的根源是频率源中的频率不稳定性或相位不稳定性。在大多数射频振荡器中,都有适当的设计技术和电路来最小化相位噪声。然而,相位噪声不能完全消除,并且对依赖频率/相位保真度的射频通信和感测应用的性能有显著影响。
相位噪声对于射频设计者来说是特别重要的。相位抖动表现为相位噪声,该相位噪声散布在主要所需载波的两侧。在大多数情况下,与载波的偏移越大,其电平就越低。考虑到频率合成器的工作方式,相位噪声频谱在环路带宽内变化,尽管最终随着与载波的偏移量增加而降低。
表面贴装 (SMT) 压控振荡器 (VCO) ,1.5 GHz ~2.5 GHz,相位噪声 -84 dBc/Hz,0.5 英寸封装

二、相位噪声对无线通信的影响
相位噪声对无线通信的影响的例子是在WiFi或4G/5G蜂窝电信中使用的高阶正交幅度调制(QAM)方案。相位噪声是这些通信的比特率(BER)或符号错误率(SER)的限制因素。高阶调制方案具有较低的误差矢量幅度(EVM)要求,其中EVM直接受到过多相位噪声的影响。
在振幅误差将给符号添加垂直误差的情况下,相位误差会导致符号在原点周围以圆形图案渗透。这种相同的现象影响射频传感应用,例如雷达,其中相位误差可能导致目标的位置或速度传感误差。另一种可能性是,由于两个附近目标的特征“模糊”,相位误差可能导致两个目标作为单个目标出现。