시간 및 주파수 도메인에서 지터 측정 비교

목표

고감도 지터를 측정해야 합니다. 시간 도메인의 랜덤 지터는 주파수 도메인에서 신호를 확산하며, 이는 의도치 않은 위상 변조 또는 위상 노이즈로 해석할 수 있습니다. 주파수 도메인의 위상 노이즈는 R&S^®FSWP Phase Noise Analyzer를 사용하여 지터보다 높은 감도로 측정할 수 있으므로 지터 측정 측면에서 최고의 감도를 제공하는 반면, R&S^®RTO Digital Oscilloscope는 다이내믹 스퍼(spur)의 지터(예: 과도 현상 또는 타임 도메인에서 움직이는 스퍼)를 탐지할 수 있습니다.

R&S®RTO 및 R&S®FSWP 측정 결과 비교

비교를 위해 1 GHz신호를 사용하며 1 MHz에서 FM 변조와 0 Hz~ 4 MHz 대역폭의 가산 노이즈를 가산 노이즈를 적용합니다. 두 기기 모두 오실레이터를 추적하므로 비교 가능한 측정을 위해 R&S^®RTO TIE(Time Interval Error)를 선택하였습니다. 하지만 기기의 측정 방법이 다르므로 두 분석기 사이에는 차이점이 있습니다. R&S^®FSWP는 신호의 여러 주기를 통합합니다.

R&S^®FSWP는 RJ(Random Jitter) 및 PJ(Periodic Jitter)를 측정하는 데 가장 적합한 반면, R&S^®RTO는 듀티 사이클 왜곡 및 데이터 종속적 지터만 탐지할 수 있습니다.

그림 1의 상단은 R&S^®RTO 측정 파형을 트랙 함수로 표시한 것입니다(TIE 대 시간). 가운데 다이어그램은 트랙 함수의 FFT를 나타냅니다. FFT에는 PJ를 포함한 지터 스펙트럼이 표시되어 있습니다. 곡선 아래 면적은 신호의 TJ(Total Jitter, 총 지터)에 해당합니다. 결과는 dBps 단위로 표시됩니다. 하단에는 TIE 측정의 히스토그램이 표시되어 있습니다.

그림 2에서 R&S^®FSWP 측정 결과는 dBc/Hz 단위로 표시되어 있습니다. R&S^®FSWP는 또한 각 스퍼의 PJ, 총 PJ, 위상 노이즈 스펙트럼의 RJ를 ps 단위로 계산합니다.

결과를 비교하기 위해 두 측정값이 ps로 변환되었습니다. 또한 다음 방정식을 사용하여 R&S^®RTO의 랜덤 지터 및 R&S^®FSWP의 총 지터가 계산되었습니다.

TJ²= RJ²+ PJ²

다음 표에는 개별 측정과 차이가 나와 있습니다. R&S^®RTO와 R&S^®FSWP 결과는 거의 동일합니다. 두 기기는 동일한 주파수에서 PJ를 탐지하며, 각 값의 차이는 0.5 ps미만입니다. 탐지된 RJ 값과 TJ 값의 차이는 0.5 ps보다 작습니다. 이와 같은 유사성은 두 기기가 호환됨을 증명합니다.

요약

R&S^®RTO Digital Oscilloscope 및 R&S^®FSWP Phase Noise Analyzer는 지터 신호(TIE)를 상대적으로 정밀하게 측정합니다. 즉, 시간 도메인에서는 R&S^®RTO를 사용하며, 주파수 도메인에서는 R&S^®FSWP를 사용합니다. R&S®RTO는 듀티 사이클 또는 데이터 종속적 지터, 제한적 감도에서의 빠른 이상 신호 분석과 같은 추가 결과를 포함하여 더 많은 기능을 제공합니다. R&S^®FSWP는 몇 fs의 높은 감도에서 PJ(Periodic Jitter) 및 RJ(Random Jitter)를 손쉽게 분리합니다. R&S^®RTO 및 R&S^®FSWP는 서로를 보완하며 지터 측정에 적합한 솔루션을 제시합니다.