什么是相位噪声？造成相位噪声的原因？

在许多高端通信应用中都会使用到晶振，为了更好地保证设备高效使用，消除相位噪声来保持电子RF电路中强大的频率稳定性非常重要。对于雷达系统中的精确瞄准和其他通信系统中的频谱纯度而言，尤其如此。让我们深入研究一下晶振相位噪声和抖动的含义。这将帮助您更好地了解为什么降低系统的相位噪声非常重要。

一、什么是相位噪声？

相位噪声 表示在波形的频域中，由相位（频率）的快速，短期，随机波动组成。这是由时域不稳定性（抖动）引起的。

确保不要将相位噪声与抖动混淆。抖动 是一种描述晶振在时域中的稳定性的方法。它将所有噪声源组合在一起，并显示它们相对于时间的影响。

用最简单的术语来说，相位噪声描述了晶振在频域中的稳定性，而抖动则描述了时域中的稳定性。

二、了解相位噪声的简单五步路径

要建立对相位噪声的深入了解，请尝试使用此简单的5步过程。一旦理解了这5个步骤，您就会了解造成相位噪声的原因！

“频谱密度如何在5步过程中与相位噪声相关联？” 这是每个步骤的更多详细信息。

步骤1：光谱密度

频谱密度是在频域中信号功率强度的度量。 频谱密度提供了一种有用的方式来表征随机信号的幅度与频率含量。

在您选择的不同频率间隔上绘制每个频谱密度点时（在本例中为1Hz），您将看到一个如下图所示的图形：

步骤2：信号功率密度

所谓的噪声信号功率密度 。从开始到停止的图形的上边带，这称为“单边带”。

步骤3：噪声功率密度

现在，我们可以将单边带的绘制部分称为噪声（高于标称振荡器频率（Fosc）且与谐波无关的任何东西都可以视为相位噪声）。图中此部分的技术术语为“ 噪声功率密度”。由于要查找的范围较大，因此此时我们以dBW（LOG（Watts））为单位测量噪声功率密度。

步骤4：SSB噪声密度

当我们结合单边带和噪声功率密度时，实际上是在测量所谓的SSB（单边带）噪声密度。

步骤5：相位噪声

最后，我们可以在时域中观察到这一点，然后看到一个“抖动”波形（见图表），我们正在观察“抖动”。因为抖动远小于一个完整周期（请参见图表），所以可以说它是由“相位波动”（而不是频率波动）引起的。由于这些波动是噪声，因此实际上是 相位噪声。

所以SSB噪声密度=相位噪声，这就是相位噪声的来源！其实很容易理解

三、什么引起相位噪声？

高端应用（例如，雷达通信，军事通信以及太空和卫星通信）中的相位噪声通常是由

高振动

微振动

g力和加速度灵敏度

使用抗振动的g灵敏度晶振是消除所有这些潜在来源的相位噪声的最佳方法。

以下是晶振中一些常见的相位噪声源。

随机噪声源：

热（约翰逊）噪声

散粒噪声

闪烁噪声（粉红色噪声）

晶体缺陷（老化）
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