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Phasenrauschen
Die Anforderungen an moderne HF-Systeme steigen kontinuierlich. Ob 5G, Radar, Satellitenkommunikation, Halbleitertests oder hochpräzise Zeit- und Frequenzmetrologie: Bei modernen HF-Anwendungen zählen nicht nur Frequenz und Leistung. Auch das Phasenrauschen entscheidet über Signalqualität, Stabilität und letztlich die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems. Genau hier erweitert die esz AG ihr HF-Kalibrierportfolio: Mit der Kalibrierung von Phasenrauschen können wir eine weitere zentrale Kenngröße moderner Signalgeneratoren, Synthesizer, Frequenznormalen und anderer HF-Quellen präzise und rückführbar bestimmen. Wir erstellen Ihnen gerne ein unverbindliches Angebot für die Kalibrierung Ihrer Messgeräte. Auf Wunsch erstellen wir Ihnen ein unverbindliches Angebot für die Kalibrierung von Phasenrauschen und rund 200 weiteren Messgrößen, abgestimmt auf Ihren individuellen Bedarf. Unsere speziell ausgelegten Messplätze ermöglichen Phasenrauschmessungen über einen breiten Bereich: Durch den Einsatz moderner Cross-Correlation-Messtechnik mit zwei unabhängigen Messpfaden wird das Eigenrauschen des Messsystems weitgehend unterdrückt. Damit können sowohl trägernahe als auch trägerferne Rauschanteile erfasst und moderne Ultra-Low-Phase-Noise-Signalquellen zuverlässig charakterisiert werden. Unsere Messplätze sind zudem auf schwingungsgedämpften Aufbauten mit einer Resonanzfrequenz von unter 0,8 Hz installiert. Das reduziert mechanische Störeinflüsse und trägt insbesondere bei trägernahen Messungen zu hoher Messstabilität und geringer Messunsicherheit bei. Ein ideales periodisches Signal hätte eine vollkommen stabile Phase. Reale Oszillatoren und Signalquellen weichen davon ab: Ihre Phase unterliegt kleinen zeitlichen Schwankungen. Im Frequenzbereich zeigen sie sich als Rauschanteile in der Umgebung des eigentlichen Trägersignals. Diese werden als Phasenrauschen bezeichnet. Die Angabe erfolgt typischerweise als Rauschleistungsdichte relativ zum Träger in dBc/Hz und wird in Abhängigkeit vom Abstand – der sogenannten Offsetfrequenz – zur Trägerfrequenz betrachtet. Ein Phasenrauschwert ist deshalb nicht isoliert zu betrachten. Entscheidend ist unter anderem, bei welcher Träger- und Offsetfrequenz er bestimmt wurde. Als relevante Grundlage für die Definition von Phasenrauschen dient unter anderem der IEEE Std 1139™-2022 „Standard Definitions of Physical Quantities for Fundamental Frequency and Time Metrology – Random Instabilities“. Frequenz und HF-Leistung gehören zu den etablierten Messgrößen bei der Charakterisierung und Kalibrierung von Signalquellen. Sie beschreiben jedoch nicht vollständig, wie sich eine Quelle hinsichtlich ihrer spektralen Reinheit beziehungsweise ihrer kurzfristigen Phasenstabilität verhält. Genau hier ergänzt die Bestimmung des Phasenrauschens die klassischen HF-Messgrößen. Für Betreiber anspruchsvoller HF-Systeme entsteht dadurch ein umfassenderes Bild über die Eigenschaften der eingesetzten Signalquelle. Frequenz + Leistung + Phasenrauschen ermöglichen damit eine deutlich weitergehende Charakterisierung moderner HF-Quellen. Die Messgröße ist für eine Vielzahl moderner HF-Quellen relevant. Dazu gehören insbesondere: Bei der Cross-Correlation-Methode erfassen zwei voneinander unabhängige Messpfade das Phasenrauschen der zu prüfenden Quelle. Beide verfügen jeweils über ein eigenes, weitgehend unkorreliertes Eigenrauschen. Durch die mathematische Korrelation der Messergebnisse lassen sich diese unkorrelierten Rauschanteile zunehmend unterdrücken. Das gemeinsame Signal – das tatsächliche Phasenrauschen der Quelle – bleibt dagegen erhalten. Vereinfacht gesagt: Zwei unabhängige Messpfade helfen dabei, das Eigenrauschen des Messsystems vom tatsächlichen Rauschen der Signalquelle zu unterscheiden. Dadurch lassen sich auch moderne Ultra-Low-Phase-Noise-Signalquellen mit sehr niedrigen Phasenrauschwerten zuverlässig charakterisieren. Die esz AG setzt hierfür ein speziell ausgelegtes Referenzsystem auf Basis moderner Phasenrauschmesstechnik ein, darunter einen Rohde & Schwarz FSWP50.
Mehr Sicherheit für Ihre HF-Anwendungen
Ihr Kalibrierangebot
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Ein großer Messbereich für anspruchsvolle HF-Anwendungen
Ihre Vorteile
-186 dBc/Hz
nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018
Mehr Informationen
Sie erzeugen die für Entwicklung, Prüfung und Betrieb benötigten HF-Signale und müssen insbesondere bei anspruchsvollen Anwendungen eine entsprechend hohe Signalqualität bereitstellen.
Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo Frequenzen präzise erzeugt und eingestellt werden müssen.
Dazu zählen beispielsweise OCXO- und Rubidium-basierte Systeme für Synchronisations- und Zeitverteilanwendungen.
Sie sind zentrale Bestandteile zahlreicher Radar-, Kommunikations- und Messsysteme.
Insbesondere in komplexen HF-Prüfsystemen können reproduzierbare und verlässliche Eigenschaften der Signalquellen entscheidend für die Qualität des gesamten Prüfprozesses sein.
Hier treffen hohe Anforderungen an Frequenzstabilität, Signalqualität und Zuverlässigkeit aufeinander.
