Holzworth 仪表HA7000B系列相位噪声分析仪完全自动执行校准以及自动设置的选项可以轻松完成附加相噪的测量。

Holzworth 仪表 HA7000系列相位噪声分析仪旨在优化测量速度和低本底噪声，同时设置和操作非常直观。为满足客户需求，Holzworth用高度自动化的方式实现相位噪声测试，从而不管研发还是制造环境下，都能验证低相噪的设计是否得到保证并实现量产。

为了响应客户测量绝对相位噪声和附加相位噪声的需求，并满足Z540的可追溯性，Holzworth发布了HA7000系列的B版本，目前已更新至D版本，D版本详情可参阅Holzworth相噪分析仪。

HA7062B和HA7402B的重新设计包括：更先进的前端、用更低杂散的外部供电（还允许通过12 V电池为分析仪供电）以及Z540可追溯的校准。最重要的是，它引入了全自动的附加相位噪声测量。

使用专门为HA7062B和HA7402B设计的外部HX系列组件，校准过程变得完全自动化。由于使用校准过的且可追溯的外部组件，Z540的可追溯性已从绝对测量扩展到附加相噪测量。利用仪器的先进功能，测量既自动化又准确。

HA7000互相关性能优势

附加相位噪声测量与绝对相位噪声测量存在一些共同的问题。传统仪器中的端口到端口隔离和匹配之类的问题可能会导致错误的读数，因为它们会让互相关系统中的独立分支不够独立，以至于互相关理论无法成立。根据设置的不同，可能导致错误的测量值偏高或偏低。为了确保数据的可靠性，端口匹配和端口到端口的隔离需要尽可能地接近理想状态，这与频谱分析仪或网络分析仪不同。

HA7000系列通常具有优于–20 dB的回波损耗和大于80 dB的隔离度。在仪器内部，对细节的关注涉及接地回路、杂散和屏蔽，因此可以确信原始数据反映了DUT的真实性能。如果不大量关注这些性能参数，互相关函数可能无法有效地准确计算出仅由DUT引起的噪声。

附加相位噪声测试设置

组件和子组件的附加相位噪声给设计人员和制造商评估其系统性能提供了深入了解的入口。虽然绝对相位噪声（振荡器或LO噪声）可以为用户提供信号源或系统的整体性能描述，但附加相位噪声则集中在单个两端口元件的噪声贡献上，其结果有助于排除故障或预测整体系统性能，类似于级联的S参数或计算噪声系数。

振荡器设计人员甚至可以独立计算不同放大器对整体噪声的影响。附加相位噪声系统的正确校准传统上是手动过程，这并不是一件非常困难的事情，但是这个过程中的一个小小误差可能会导致错误结果。校准中的最大挑战是计算与已知相移相关的鉴相器常数。

HA7000系列相位噪声分析仪具有一系列检查功能，包括内部频率计数器和功率计以及新的外部校准件。为了帮助进行测量设置，该软件包括一个有源积分监控，提供可视的反馈。

提供两种不同的外部校准件。第一种是窄带电子相移校准件，可将仪器调整为积分（鉴相位置）并执行全面校准。第二种是宽带时延校准件，用户使用软件积分监视器来实现积分，并且使用时延校准件来校准仪器。

窄带、集成移相和校准

第一个校准标准设置包含一对Holzworth电子（系统）调谐的移相器。在这种情况下，积分调整和校准都是全自动的。

如图1所示，测试系统设置包括一个频率源、一个三路功率分配器和两个Holzworth电子移相器校准标准。用户介绍了具有适当功率水平设置的DUT，只需在分析仪的GUI上选择“获取”即可。该软件将接管并监视输入频率和功率，然后自动调整每个移相器以优化锁相和校准条件。如果发生任何超出规格的情况，将出现警告消息。

图1 全自动窄带测试装置

电子移相器校准件成对出售，适用于窄带应用，已针对10 Hz至1 MHz的频率测量偏移进行了优化，但可在最低1 Hz偏移。每个校准对都是窄带的，可以任何频率订购。Holzworth提供了一系列标准模型来覆盖通用频率。

宽带、用户提供的移相器、自动校准

第二个附加相噪测试设置可在很宽的频率范围内自动校准系统。如前所述，该软件包括对数刻度积分监视器，以帮助用户设置精确的积分器。

如图2所示，测试系统配置再次包括一个频率源和一个三路功率分配器。相移通常由机械移相器手动完成。校准使用Holzworth延时校准件自动进行。

图2 自动化的宽带测试设置

一旦用户安装了DUT，就可以使用对数刻度Holzworth积分监视器（见图3）监视每个LO通道的积分变化，同时对每个相位进行少量调整。一旦将每个通道的积分设置在目标范围内，用户只需选择“获取”，系统就会自动校准并开始获取数据。

图3 Holzworth积分监视器界面

宽带延时校准件也是Z540可追溯的，可以作为校准套件。对于可使用机械移相器的宽带工作或需要在载波附近的最低噪声的情况，它们是最佳选择。当要求最低本底噪声时，机械移相器比电子移相器在近端相噪具有性能优势。稍许恶化的本底噪声是全面自动化的折衷方案。

附加相噪测试设置示例

典型的相位噪声测量设置框图如图1所示。在传统系统中，移相器是机械的，校准是手动的，这取决于操作员对系统的经验。在这种情况下，一对Holzworth电子移相器校准件将系统移至积分状态，并在每次测量之前自动校准测试设置。图4显示了配置为演示附加测试系统的噪底的系统设置照片。

图4 Holzworth加性相位噪声设置

附加相位噪声测量允许在给定条件下明确测量设置，准确测量系统噪底。图5显示了此设置的Holzworth HA7402A系统的测量噪底，该评估在fc = 100 MHz且功率为+15 dBm的条件下进行。

图5 测试系统在100 MHz时的噪声

在这种情况下，使用1000个相关来降低噪声，接近系统的极限。在10个相关系数下，本底噪声约为–180 dBc / Hz（10 kHz偏移）。在100个相关系数下，底噪达到–185 dBc / Hz（10 kHz偏移）。在1000个相关系数下，本底噪声已达到约–190 dBc / Hz的本底（10 kHz偏移）。如果将机械移相器与时间延迟校准件一起使用，预期可以在靠近载波的位置会产生更低的噪声。

HA7000系列在易于使用的系统中实现了全自动、困难和敏感的测量。像高性能源的绝对相位噪声一样，附加相位噪声正成为两端口设备的重要评估参数，因为它们会影响系统的整体相位噪声。

Holzworth HA7000系列相位噪声分析仪现在具备难得的附加相位噪声功能，可通过直观的界面自动执行剩余相位噪声测量。修改后的设计结合了多功能性、易用性以及NIST可追溯的准确性。