系统相位噪声的指标举个例子说明800MHz CDMA手机接收(参看IS-98标准)你可以这样想, 所有的接收机的参数要求, 不管是GAIN, NF, 还是IP3 等等, 都是为了一个目的---实现一定的信噪比SNR从而能够对信号进行解调. 不论是灵敏度, 动态范围还是在有干扰信号条件下, 解调是接收机要达到的目的.对CDMA手机接收机来说, 解调需要的SNR = -1.5 dB (大约值)IS-98里面有一个单音(Single tone)测试, 是测试CDMA接收机在一个单音强干扰情况下的性能. CDMA接收机灵敏度最低要求-104 dBm(带宽1.25 MHz). 也就是说在最差NF条件下, 热噪声功率 = -104 - SNR = -102.5 dBm/1.25MHz单音测试条件如下CDMA信号功率 = -101 dBm/1.25MHz单音频偏 = 900 KHz单音功率 = -30 dBm如图所示, 不管是有中频还是零中频结构, 信号和LO混频后落在有用带宽内, 单音和LO 混频后还是会落在900 KHz处(会被中频或基带滤波器滤除), 单音和LO的相位噪声混频后(称为reciprocal mxing, 有人翻译为倒易混频, 即把单音当作一个本振信号, 把LO的相位噪声当作一个宽带信号进行混频, "倒易"意指单音和LO角色互换)的产物会落在有用带宽内, 这种噪声迭加在热噪声之上, 引起系统SNR下降. 接收机系统相位噪声的指标可以由此得出.因为单音测试主要由双工器隔离度, LNA IP3和相位噪声决定, 因此计算相位噪声的指标要留裕量给其它指标(这里用 6 dB).根据上面的计算, 我们可以对相位噪声提一个指标: 在900 KHz频偏处要求-139 dBc/Hz.另外, 1900MHz CDMA的单音测试要求是1.25 MHz频偏, 其它都一样, 因此我们同样可以得出1900MHz CDMA接收机相位噪声指标: 在1.25 MHz频偏处要求-139 dBc/Hz相关图片[点击查看原始尺寸]：GSM手机中的本振参数分析本文基于一个工作在GSM900/DCS1800/PCS1900频段并支持GPRS/EDGE模式的收发器(Transceiver)，讨论其对本振(LO)模块的要求。
发射机采用I/Q中频以及高频锁相环调制。
接收机采用零中频(Zero IF, Direct Conversio n Receiver, DCR)方案。
锁相环采用分数(N)频率合成器(Fractional-N Synthesizer)为收发模块提供本振。
一. 频率规划频率规划的目标是只用一个VCO产生所有本振频率。
先看看接收机。
接收机用零中频，接收频率与本振相等。
接收频率倍频系数 LO频率EGSM 925-960 MHz 3/2 1372.5-1440 MHzDCS 1805-1880 MHz 3/4 1353.75-1410 MHzPCS 1930-1990 MHz 3/4 1447.5-1492.5 MHzEGSM频段的本振经过三分频再二倍频得到，DCS/PCS频段的本振经过三分频再四倍频得到。
对接收机来说，VCO的频率范围是 1353.75 MHz 到 1492.5 MHz。
发射机的频率规划理解起来有点复杂。
如果本振选择高端注入，需满足以下几个公式(1)LO/3/N = (2*LO/3-TX RF)/R GSM2*LO/3/N = (4*LO/3-TX RF)/R DCS/PCS这里N是一个9到12之间的整数，R等于1或者2。
(2) 本振信号和锁相环的比较频率的高次谐波之间差拍使分数(N)频率合成器产生杂散频率(Spur)，这种杂散频率将会以调制在本振上的形式出现并最终进入发射信号频谱。
频率规划要考虑这种情况，使得杂散频率离中心频率越远越好。
Spur = |LO-n*Fcomp|其中n为整数。
基本上Spur要大于 1.8 MHz，至少也要有 1.2 MHz。
(3) 三个频段的发射机的中频最好都选在一个比较窄的范围TX IF = (2*LO/3-TX RF) GSMTX IF = (4*LO/3-TX RF) DCS/PCS如果参考频率选 13 MHz 的TCXO，并要求Spur大于 1.8 MHz，发射频率中频范围 LO频率EGSM 885-915 MHz 98-115 MHz 1485-1544 MHz DCS 1710-1785 MHz 90-105 MHz 1355-1415 MHz PCS 1850-1910 MHz 97-113 MHz 1460-1517 MHz如果参考频率选 19.5 MHz 的TCXO，并要求Spur大于 1.2 MHz，发射频率中频范围 LO频率EGSM 885-915 MHz 82-100 MHz 1465-1500 MHz DCS 1710-1785 MHz 82-101 MHz 1355-1403 MHz PCS 1850-1910 MHz 82-101 MHz 1454-1496 MHz二. 本振杂散响应 (Spurious Levels)1. 接收机的要求(i) 接收机阻塞性能 (Blocking Performance)有用信号在参考灵敏度(Ref_Sens = -100 dBm for DCS, Ref_Sens = -102 dBm for GSM & PCS) 3 dB 以上，阻塞信号频偏为 200 KHz 的整数倍，功率由下表给定频偏 |f-f0| GSM DCS/PCS 带内600KHz=<|f-f0|800KHz=<|f-f0|<1.6MHz -43 -431.6MHz=<|f-f0|<3MHz -33 -333MHz=<|f-f0|<800KHz -23 -26带外(a) 0 0(b) -12(c) -12(d) 0 0其中 (a) 指 0.1 到 915MHz (GSM)， 0.1 到 1705MHz (DCS/PCS)(b) 指 1705 到 1785MHz (DCS/PCS)(c) 指 1920 到 1980MHz (DCS/PCS)(d) 指 980 到 12,750MHz (GSM)， 1980 到 12,750MHz (DCS/PCS)以下假定带外阻塞信号经过滤波器衰减后，在混频器输入端表现出与带内阻塞信号一样的电平。
那么，阻塞信号与有用信号的差值(dBc)是Blocker (in dBc) = Blocker (in dBm) - [Ref_Sens (in dBm) + 3]频偏 |f-f0| GSM DCS PCSBlocker (dBc) Blocker (dBc) Blocker (dBc)600-1400 KHz 56 54 561.6-2.8 MHz 66 64 66>= 3 MHz 76 71 73设计接收机时要满足参考灵敏度的要求(信噪比 SNR = 7 dB)。
在有用信号比参考灵敏度高 3 dB 的情况下，交互混频噪声比有用信号低 10 dB 正好能满足 SNR = 7 dB 的要求(总的噪声功率等于不存在阻塞情况下的噪声加上交互混频噪声)。
也就是说，在 200 KH z 的噪声带宽上，本振的杂散响应与本振功率的差值 (dBc/200KHz) 是Spur_max (dBc/200KHz) = - Blocker (in dBc) - 10或者相对噪声功率密度 (LO noise) (dBc/Hz) [主要成分是相位噪声 Phase noise]Noise_max (dBc/Hz) = Spur_max (dBc/200KHz) - 10*LOG(200*1000)根据以上公式，接收机阻塞特性对本振的杂散响应要求见下表频偏 |f-f0| 最大杂散功率 (dBc/200KHz) 最大噪声功率 (dBc/Hz) GSM DCS PCS GSM DCS PCS600-1400 KHz -66 -64 -66 -119 -117 -11 91.6-2.8 MHz -76 -74 -76 -129 -127 -1 29>= 3 MHz -86 -81 -83 -139 -134 -136(ii) 邻频道干扰 (Adjacent channel interference)邻频道干扰与有用信号的相对值如下频偏 Unwanted level (dBc)200 KHz 9400 KHz 41600 KHz 49邻频道干扰与本振的杂散响应混频的产物应该比有用信号低 9 dB，如果还考虑 4 dB 的设计余量，那么在 200 KHz 的噪声带宽上，本振的杂散响应与本振功率的差值是Spur_max (dBc/200KHz) = - Adjacent (in dBc) - ( 9 + 4 )Noise_max (dBc/Hz) = Spur_max (dBc/200KHz) - 10*LOG(200*1000)根据以上公式，接收机邻频道干扰特性对本振的杂散响应要求见下表频偏最大杂散功率 (dBc/200KHz) 最大噪声功率 (dBc/Hz)200 KHz -22 -75400 KHz -54 -107600 KHz -62 -1152. 发射机的要求由于发射机采用锁相环调制，所有频偏大于锁相环环路带宽的杂散响应将会被衰减，本文中将不会考虑频偏大于 6 MHz 的本振杂散响应。
(i) 调制频谱 (Modulation spectrum)发射机调制频谱的规定见下表测量时频谱仪设置Zero frequency span, 30 KHz resolution bandwidth, 30 KHz video bandwidth, vid eo averaging频偏(KHz) 0±100 ±200 ±250 ±400 ±600到±1800相对功率 +0.5 -30 -33 -60 -60(dBc)绝对功率 -36 -36 -36 -36 -51GSM(dBm)绝对功率 -36 -36 -36 -36 -56DCS(dBm)讨论中不分GSM或DCS，而是考虑最坏情况。
如果考虑 10 dB 的设计余量，那么在 30 KHz 的噪声带宽上，本振的杂散响应与本振功率的差值是Spur_max (dBc/30KHz) = Modulation (dBc) - 10因为调制频谱受到很多其它因素的影响,本振的相位噪声和杂散响应的贡献只是其中一部分，所以要考虑设计余量。
对于相位噪声的规定需要更多的余量。