2017-03-30 ADF435x 與 HP8665A 信號產生器的相位雜音比較 黎煥欣
現在的小型 RF generator (From Windfreak 產品網頁)
在 RFSTM 的操作中, 操作信號與本地振盪 LO 的相位穩定度是 RFSTM 性能指標
很重要的一部份, 但在實際實使用時, 訊源都要使用碩大的座機也不是很實際.
小型的信號產生模組很方便, 若能用它們, 那 RFSTM 實機在實用性上會有很大的改進.
目前數 GHz 級的信號產生器過都是座機的天下, 當然它有強大的功能,
但在 RFSTM 內只要頻率對, 頻率和信號強度穩定度高就好,
自從 ADI 公司開發出 ADF4350, 4351 後系列 PLL RF generator IC 後, 它們的
35(137)MHz ~ 4.4GHz 的信號產生能力, 在如此小的晶片中有這麼強的能力.
之前的文章中有提到它的操作方法, 看起來十分複雜, 但也見半導體技術的進步
不過 ADI 公司有提供操作它的軟體, 並以它來控制仿 ADI 評估板的操作,
這讓我們省了很多事. 以此為基礎有很多公司開始發了很多小型的信號產生模組,
其中在美國的 Windfreak 公司開發的各種訊號產生器, 是這類產品表現較好的,
它除了主振及主振的諧振外, 都不太有其它的信號, 其它依照 ADI 公司原廠設計
的模組, 都有不少的諧波, 但在 RFSTM 中, 因為有非常多的極窄的 SAW filter 及
大量多階 LC 模組 filter, 所以諧波幾乎都會被濾掉, 主振及本振的相位雜訊
變成性能的決定因素.
我們測試的有三種, 一是 HP 的傳統座機 HP8665A, 其二是Winbdfreak 出品的
SynthUSB II, 最後則是仿 ADI 測試模組的表現:
下圖是 HP8665A, 後面是兩種以 ADF435x 為核心的小型模組
Windfreak 公司的 SynthUSB II
ADI EVAL 測試模組仿本, 另外還需要一個單晶片接收 PC 的指令去控制它
我們測試時主要在兩個操作頻率, 一是 RFSTM 共振迴路 (tank Circuit) 先天的共振頻率,
大約是 760MHz ~ 900MHz, 其二就是較主頻大 315MHz 的本地振盪器, 選在 1013MHz.
我們統一用 Advanced R3477 頻譜分析儀, 它是 13.5GHz 的頻譄分析儀, 因為是較新的機型,
內部雜音很低, 速度也很快, 在這次的測試可以很方便的比較
在比較的時候分成 10MHz SPAN 及 1MHz SPAN, 一般 RFCOMP 輸出是用 10MHz SPAN
看的, 但 1MHz 可以更細的比較 Phase Noise 的大小.
下幾圖是 HP, Windfreak, ADI Eval 788MHz 在 10MHz SPAN 下的圖
這三者沒有太大差別, 在 1M 之外都到達 -90dBm 的程度, 但 1MHz SPAN 下, 就有一點差別了
在三者中, HP8665A 100KHz 外 phase noise 到了-80dBm, 而 Windfreak 及 ADI EVAL 則是 -70dBm,
較 HP8665A 差, 但相較於它們的大小, 尺寸與價錢, 才這一點的性能差異己經非常厲害.
接下來則是 1013 MHz 的測試, 同樣是 HP, Windfreak, ADI EVAL 的排列
跟 788MHz 的程的結果差不多, 只有 ADI EVAL 板在前方 43,5MHz 處有一個諧波, ADI EVAL 板相較
Windfreak 的問題就是它的諧波很多, 推測是板子製程的問題, 但因為 RFSTM 有很多濾波器, 這個問題不大
再來是 1MHz 的 SPAN 測試
也與前面 788MHz 測試的結果差不多, 但可以比較出三者的確由上到下有一點 phise noise 的增加, 不過
不是很看得出來. 理論上還是在 RFSTM 可以操作的範圍內.
將來直接將它用在 RFSTM 主機中, 那整體測試才算完成, 若能成功運作, 那 RFSTM 的運作就可以
擺脱座機了
黎煥欣 2017-03-30
留言列表
