第一章绪论 Ideal Oscillator ◆ L{4o}◆ Actual Oscillator (2FKT (a)振荡器频谱 (b)相位噪声曲线 图1.1振荡器相位噪声的典型曲线 D.B.Leeson在1966年提出了一种经验噪声模型[3]， L{△o}=10log (1.3) 其中F是一个经验参数，通常称为器件的额外噪声系数，k是波尔滋曼常数，T为 绝对温度，P为谐振电路的平均功耗，。为振荡频率，Q,为有载条件下的谐振 品质因数，△o为频率偏移量，△@心为1和1P区域的拐点频率。 该模型是建立在电感电容谐振电路的线性时不变假设条件下，而且额外噪声 系数F必须通过测试得到，因此该模型方程(1.3)不具备进行相位噪声预先分析的 能力。该噪声模型的典型曲线如图1.1(b)所示，相位噪声的1R拐角频率点△ 与器件的1F噪声拐角频率点△@，相同，但是实际振荡器相位噪声测试表明△@心 与△ow是不等的，因此可以认为Leeson模型中的△o/r频率实际上是一个经验 拟合值，它并不具备任何物理意义。关于两个拐角点之间关系的详细分析将在第 二章中详细论述。 4第一章 绪 论 4 D. B. Leeson 在 1966 年提出了一种经验噪声模型[3]， { } 3 2 2 0 1 10 log 1 1 2 f s L FkT L P Q ω ω ω ω ω ⎧ ⎫ ⎡ ⎤ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ Δ ⎪ ⎪ Δ = ⋅ ⋅+ ⋅+ ⎨ ⎬ ⎢ ⎥ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎢ ⎥ ⎝ ⎠ Δ Δ ⎩ ⎭ ⎪ ⎪ ⎣ ⎦ ⎝ ⎠ (1.3) 其中 F 是一个经验参数，通常称为器件的额外噪声系数，k 是波尔滋曼常数，T 为 绝对温度， Ps 为谐振电路的平均功耗，ω0 为振荡频率，QL 为有载条件下的谐振 品质因数，Δω 为频率偏移量， 3 1 f Δω 为 1/f3和 1/f2区域的拐点频率。 该模型是建立在电感电容谐振电路的线性时不变假设条件下，而且额外噪声 系数 F 必须通过测试得到，因此该模型方程(1.3)不具备进行相位噪声预先分析的 能力。该噪声模型的典型曲线如图 1.1(b)所示，相位噪声的 1/f3拐角频率点 3 1 f Δω 与器件的 1/f 噪声拐角频率点Δω1 f 相同，但是实际振荡器相位噪声测试表明 3 1 f Δω 与Δω1 f 是不等的，因此可以认为 Leeson 模型中的 3 1 f Δω 频率实际上是一个经验 拟合值，它并不具备任何物理意义。关于两个拐角点之间关系的详细分析将在第 二章中详细论述。 L{Δω} Δω 3 1 f 2 1 f 3 1 f Δω 2 10log s FkT P ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ Δω ω 0 1Hz Ideal Oscillator Actual Oscillator ω (a) 振荡器频谱 (b) 相位噪声曲线 图 1.1 振荡器相位噪声的典型曲线