Помогите разобраться с теорией процесса.
Поставил следующий опыт:
Собрал две схемы (см. вложенный файл). В первой используется один малошумящий генератор фирмы "морион", а во втором два.
Так вот вопрос состоит в том, что в первой схеме ухудшение фазового шума после смесителя относительно шума кварцевого генератора составило порядка 10-11 дБ, вместо ожидаемых 10log(5)=7 дБ, а во второй схеме 7-8 дБ, как по теории. Из-за чего это происходит?
P.S. Во всех схемах используются одинаковые типы кварцевых генераторов.

а почему в первой схеме ожидаемое ухудшение 7дБ? разве х2 не даёт +6дБ к шумам?

После умножителя действительно +6 дБ, а на выходе смесителя +7 дБ.

Да если складывать мощности некореллированных шумов то действительно (0дБ)м + (6дБ)м = 7дБ (или 1+2^2=5). Во 2-й схеме шумы ГУНов и СД некоррелированны. Но коррелированные шумы (схема1) надо складывать по их "амплитудным" значениям (0дБ)а + (6дБ)а = 9,5дБ. (или (1+2)^2 = 3^2 = 9). Проще сказать так - 1я схема это генератор 3-й гармоники.

Тогда интересно посмотреть что будет с шумами в такой схеме? Получим ухудшение на 10 дБ или за счет корелированности источников добавятся еще фазовые шумы и на сколько?

Вы пытаетесь природу обмануть?
Шумы (мощность) 2,5 ГГц будут в 25 раз сильнее, чем 0,5 ГГц, то есть на 14 дБ.

А можно полюбопытствовать, во втором случае исследовали спектр на предмет побочных негармонических спектральных составляющих сигнала (т.е. спур)? Спектрограмма порадовала или обескуражила?

Если интересно, то картинку смогу показать позже. Сейчас макет уже разобрал. Но на практике, если поиграться мощностями на входах смесителя и использовать хорошие фильтры (К&L), то можно получить достаточно чистый сигнал. А если генераторы не зафаплены, то там возникает много палок, которые к томуже сдвигаются по частоте относительно друг друга.


А так хотелось бы...
А можно какую-нибудь ссылочку или книжечку, чтобы ознакомиться с теорией. Чтото на просторах интернета ничего найти не могу.

Для полноты впечатлений - ещё один ”классический” пример. Берём сигнал 1 ГГц и подаём на оба входа смесителя. Получаем 2 ГГц, а шумы ”как бы” ухудшились на 3 дБ (первое, что приходит в голову). Далее, сигнал подаём на делитель на 2, который, естественно, улучшает шумы на 6 дБ. Итого, возвращаемся на 1 ГГц, но уже с улучшенными на 3 дБ шумам. Повторяем (каскадируем) всё это n-е кол-во раз, таким образом, задавив шумы до любой величины. Круто!
Ничего не напоминает (вечный двигатель)? Это к вопросу о том, что природу не обманешь. Ну, а в целом, при использовании одного источника (т.е. коррелированных сигналов) Вы просто конструируете умножитель (можно и дробный сделать). Соответственно, в идеале фаз. шум считается просто по 20logN формуле (к сожалению ), где N – отношение частот на входе и выходе Вашего устройства, неважно, сколько там смесителей и как они организованы (ну, и плюс внутренние потери/шумы элементов, конечно). У Манасевича, вроде, это было.

Сообщение отредактировал Chenakin - Dec 15 2011, 02:41

Если во второй схеме полосу фап сделать узкой, то может почти получиться

Вы имеете ввиду Схему 2 из самого первого сообщения? Тогда, конечно, получится (имеем два некоррелированных источника), но только лишь один раз. И всё. А дальше только лишь смесители каскадировать уже не получиться, разве что новые КГ добавлять и добавлять. 3 дБ на каждое удвоение кол-ва КГ. Не так уж и плохо, но вот функция сильно быстрая – как в той истории про изобретателя шахмат .

Или Вы что-то другое имели ввиду?

Да уж, узкополосная ФАПЧ СВЧ-опоры от термостатированного КГ этому методу в подмётки не годится!

На самом деле эксперимент топикстартера гораздо ценнее, чем может показаться.
Он может дать практический ответ на вопрос: Как обмануть природу и 20logN???
Ответ прост и очевиден: Не так, как это пытался сделать топикстартер этой темы.
Надо использовать закон 20log(1/N) для снижения ФШ ВЧ-опоры при переносе в СВЧ.