[发明专利]一种信号源分析仪相位噪声校准方法和装置

说明书

本申请公开了一种信号源分析仪相位噪声校准方法，包括以下步骤：低相噪光频梳通过光学锁频方式锁定在高稳光源上；对低相噪光频梳进行光电变频产生谐波序列电信号；通过滤波提取设定频率的微波载频信号，再对所述微波载频信号进行放大至设定功率；通过程控衰减器对微波载频信号进一步进行幅度控制后，以所述设定功率以下的一个或多个功率点值条件下，输入信号分析仪，分别对信号分析仪的相位噪声测量灵敏度进行校准；依据线性关系，确定信号分析仪的相位噪声测量灵敏度。本申请还包含实现所述方法的信号源分析仪相位噪声校准装置。本申请克服了标准源相位噪声无法满足测试水平的问题。

技术领域

本申请涉及光电技术领域，尤其涉及一种基于线性原理的信号源分析仪相位噪声校准源装置和校准方法。

背景技术

传统相位噪声测量系统的相位噪声测量灵敏度通过自相关法进行校准，但这种以检相桥为基础的方法并不适合目前基于互相关技术的信号源分析仪的相位噪声灵敏度的校准。由于此类信号源分析仪是单端口输入的测量模式，所以只能采用经典的“源检表”的校准方法。鉴于信号源分析仪超低的相位噪声测量灵敏度，必须要求校准源具备优越的相位噪声性能即优于相位噪声测量灵敏度10dB以上。但是，从目前信号源分析仪的相位噪声测量灵敏度的技术指标来分析，无论采用何种方式产生的校准源的相位噪声都达不到这种量传要求。目前的校准源的缺点是：相位噪声性能优越时输出功率大，输出功率小时相位噪声性能也差。也就是说，目前的校准源合成方式，在小信号条件下，相位噪声指标较差，不符合上述量传关系，因此无法作为校准源装置使用。

所以本专利中提出的一种基于线性原理的信号源分析仪相位噪声校准源装置的优点是能够产生小信号输出条件下，保持优越的相位噪声特性。

发明内容

本申请提出一种信号源分析仪相位噪声校准方法和装置，目的在于解决“源检表”校准模式下，标准源相位噪声无法满足10dB量传关系的难题。特别适用于高灵敏度信号源分析仪相位噪声测量灵敏度的校准工作，

一方面，本申请实施例提出一种信号源分析仪相位噪声校准方法，包括以下步骤：

低相噪光频梳通过光学锁频方式锁定在高稳光源上；

对低相噪光频梳进行光电变频产生谐波序列电信号；

通过滤波提取设定频率的微波载频信号，再对所述微波载频信号进行放大至设定功率；

通过程控衰减器对微波载频信号进一步进行幅度控制后，以所述设定功率以下的一个或多个功率点值条件下，输入信号分析仪，分别对信号分析仪的相位噪声测量灵敏度进行校准；

依据线性关系，确定信号分析仪的相位噪声测量灵敏度。

优选地，所述高稳光源，线宽小于第一设定阈值；所述低相噪光频梳，引入底部噪声小于第二设定阈值；所述光电变频引入底部噪声小于第三设定阈值。

优选地，所述光学锁频方式包含拍频锁定，对低相噪光频梳输出光和高稳光源的输出光进行混频生成的第一差拍频率，用PID技术锁定第一差拍频率。

优选地，所述光学锁频方式包含重频锁定，对光频梳输出的重频与偏置信号进行混频生成的第二差拍频率，用PID技术锁定第二差拍频率。

优选地，所述光学锁频方式包含偏置频率锁定，对光频梳输出光进行光电转换获得第三差拍频率，用PID技术锁定第三差拍频率。

另一方面，本申请实施例提出一种信号源分析仪相位噪声校准装置，用于实现本申请任意一项实施例所述方法，包括高稳光源、光纤拍频锁定环路、低相噪光频梳、光电变频链路、程控衰减器。

所述高稳光源的光输出端和所述光纤拍频锁定环路的光输入端用单模光纤连接；光纤拍频锁定环路的输出信号与低相噪光频梳的压控端用射频电缆相连；所述低相噪光频梳输出光经光电变频链路输出微波载频信号；再经程控衰减器输出。