针对无线宽带相位噪声的测试方案

关键指标

　　误差矢量幅度（EVM）是一种严格的规范，经常用于描述传输信号的调制质量。EVM测量的是理想的参考波形与被测波形之间的差别。如果接收机的EVM很差，它能够正确恢复传输信号的能力就会下降，这会增加蜂窝边缘的误码率（BER），导致覆盖范围缩小。

 
图1 上述的QPSK信号中的相位抖动降低了接收机的灵敏度

    造成EVM差的原因之一是发射机和接收机当中所有振荡器的相位噪声。正交相移键控调制（QPSK）信号的相位噪声看上去像星座图的旋转（见图1），缩短了星座点之间的距离，所以对于给定的误码率，接收机就需要更高的信噪比。因此相位噪声降低了接收机的灵敏度。

　　对于像LTE和WiMAX当中的正交频分复用（OFDM）信号，本振（LO）的相位噪声叠加在n个副载波上的。这里的相位噪声有两个效果：（1）所有副载波的随机相位旋转常称为公共相位误差（CPE）；（2）载频间干扰（ICI）是由给定的副载波被n-1个相邻的带有噪声的副载波恶化而产生的。

　　OFDM符号包含特定的被称为“导频”的副载波，“导频”能帮助接收机跟踪到CPE，同时估计出传输信道的频率响应。这些“导频”并不会改善ICI，但它仍然会影响EVM。这会导致相位噪声对OFDM的影响略微不同于对传统的QPSK信号的影响，但是相位噪声仍然是信号恶化的一个重要原因。

　　对于64-QAM调制的OFDM来说，对发射机输出端的EVM的要求非常严格：均方根的典型值是2.7%左右。这就是为什么本振的相位噪声和抖动对于本振锁相环（PLL）的设计很关键的原因。要实现均方根2.7%的EVM，我们推荐将总相位抖动均方根值低于1°作为选择合成器的标准。

　　测量相位噪声

　　由于相位噪声对EVM有如此重要的影响，所以在开发过程中检验本振的相位噪声性能就非常关键。虽然低成本设备（比如用户设备或者毫微微蜂窝设备）的生产测试次数较少，不允许进行这种深入测试，但是相位噪声测量功能却有助于过程监控和排除生产问题。

 
图2 CW信号在它的边缘展示了相位噪声

　　在频谱分析仪中，通过观察信号的“边缘”，可以很容易看到相位噪声。频率相当缓慢的倾斜就显示了相位噪声（见图2）。然而这幅频谱分析仪的图并没有显示抖动强度有多大。

[1] [2] 下一页