噪声源与信号源的应用解析

在射频测试中，信号源和噪声源是实验室里最常见的两类设备。信号源提供的是确定性的、已知幅度和相位的载波或调制信号;而噪声源输出的是随机的、统计特性已知的宽带噪声。今天我们来了解两者的区别和应用。

噪声源的核心指标是超噪比(ENR)，单位是dB。它描述的是噪声源输出的噪声功率比热噪声高出多少。噪声源最典型的应用就是测接收机的噪声系数。用Y因子法测噪声系数，必须有一个已知ENR的噪声源作为参考。另外，噪声源还可以来评估接收机的灵敏度以及动态范围测试。Pasternack 射频噪声源，ENR值在较宽频段内比较平坦，做Y因子法测量时数据一致性比较好，省去了频繁校准。

信号源的应用范围更广。发射机测试是最基本的，测输出功率、EVM、ACPR这些指标，都需要信号源提供标准的激励信号。频谱分析仪的校准和验证也要靠信号源。混频器测试中，信号源同时提供本振和射频信号，通过扫描频率和功率来测混频器的转换损耗、隔离度和线性度。信号源的关键指标包括相位噪声、频谱纯度、输出功率范围和调制带宽。测接收机邻道选择性时，信号源的相位噪声直接决定了测试下限，如果信号源本身的相噪比被测接收机还差，那测出来的数据就是信号源的问题，不是接收机的问题。

系统级测试中，噪声源和信号源经常配合使用。比如测一个完整的接收链路，先用信号源输入已知功率的调制信号，测链路的增益和线性度;再切到噪声源，测整条链路的噪声系数。两步做完，接收机的关键指标就都有了。有些自动化测试平台会把信号源和噪声源通过开关矩阵接到同一个测试端口，程控切换，一次上电跑完所有测试项。

选型的时候有几个点要注意。噪声源要看ENR的平坦度和温度稳定性，固态噪声源比气体放电管噪声源寿命长、开关速度快，但ENR值通常低一些，一般10到15dB左右。信号源要看相噪和杂散指标，不同测试需求侧重点不一样。测相噪用的高纯信号源和测发射机EVM用的宽带调制信号源，完全是两个产品方向。另外，连接器和电缆的匹配也不能忽视，VSWR不好会在噪声系数测量中引入额外的误差，这个误差有时候比噪声源本身的ENR不确定度还大。