Пересчёт фазового шума в джиттер (и обратно)

Нужно перевести фазовый шум опорного генератора или синтезатора в джиттер? Калькулятор интегрирует маску L(f) (в дБн/Гц) по заданной полосе отстроек по определению IEEE Std 1139 и выдаёт СКЗ фазового джиттера (в радианах и градусах) и СКЗ временного джиттера (в пикосекундах) на несущей f0. Обратный режим решает встречную задачу: по требуемому джиттеру находит эквивалентный «плоский» уровень фазового шума, который тактовый источник не должен превышать.

Режим расчёта

Маска L(f) → джиттерДжиттер → эквивалентный плоский L(f)

Несущая и полоса интегрирования

Несущая f0, МГц

Нижняя отстройка f_low, Гц

Верхняя отстройка f_high, Гц

Маска фазового шума L(f)

Точки «отстройка (Гц) → уровень (дБн/Гц)». Между соседними точками уровень интерполируется степенным законом (прямая на графике log–log).

Отстройка, Гц

Уровень, дБн/Гц

Что считается и как

Калькулятор переводит фазовый шум в джиттер по определению однополосной фазовой спектральной плотности L(f) из IEEE Std 1139-2022 (предыдущая редакция — IEEE Std 1139-2008). Уровень L(f) задаётся в дБн/Гц (в англоязычной практике — dBc/Hz), где дБн — децибелы относительно мощности несущей на 1 Гц полосы.

СКЗ фазового джиттера (L в линейных единицах 1/Гц):

σφ [рад] = √( 2 · ∫ L(f) df )
L_лин = 10^(L[дБн/Гц] / 10)

Множитель 2 — следствие определения L(f) = ½·S_φ(f): полная дисперсия фазы σφ² = ∫ S_φ df = 2·∫ L df.

СКЗ временного джиттера и интегральный фазовый шум:

t_j [с] = σφ / (2π · f0)
P_инт [дБн] = 10·log₁₀( 2 · ∫ L df )
σφ [град] = σφ · 180/π

Интегрирование маски. Между соседними точками (f₁, L₁) и (f₂, L₂) уровень аппроксимируется степенным законом (прямая на графике log–log):

L(f) = L₁·(f/f₁)ⁿ, n = ln(L₂/L₁)/ln(f₂/f₁)
∫L df = (L(b)·b − L(a)·a)/(n+1), n ≠ −1

Размах джиттера пик-пик оценивается как ≈6·t_j (правило ±3σ для гауссова джиттера, охват ~99.7%) — общепринятая инженерная оценка, а не определение стандарта.

✓ Проверочный пример

Вход: Плоский сегмент маски: L = −100 дБн/Гц от 1 кГц до 10 кГц; несущая f0 = 100 МГц; полоса интегрирования 1 кГц … 10 кГц

Ожидается: L_лин = 10^(−100/10) = 1·10⁻¹⁰ 1/Гц; ∫L df = 1·10⁻¹⁰·(10000−1000) = 9·10⁻⁷; σφ² = 2·9·10⁻⁷ = 1.8·10⁻⁶ → σφ = 1.342·10⁻³ рад = 0.0769°; P_инт = 10·log₁₀(1.8·10⁻⁶) = −57.45 дБн; t_j = 1.342·10⁻³/(2π·10⁸) = 2.14 пс; размах ≈6·t_j = 12.8 пс. Обратный режим (t_j = 2.14 пс, та же полоса и f0) → эквивалентный плоский L = −100 дБн/Гц.

Источник: IEEE Std 1139-2022 (определение L(f) = ½·S_φ(f)); σφ = √(2·∫L df), t_j = σφ/(2π·f0)

Источники (проверены 2026-07-24): IEEE Std 1139-2022 «Definitions of Physical Quantities for Fundamental Frequency and Time Metrology — Random Instabilities» (ieeexplore.ieee.org, док. 9973001; ранее IEEE Std 1139-2008) — определение однополосной фазовой спектральной плотности L(f); формулы пересчёта σφ = √(2·∫L df) и t_j = σφ/(2π·f0) сверены по независимым источникам (markimicrowave.com, rftools.io, mathworks.com — phaseNoiseToJitter). Отдельного российского ГОСТ с числовыми коэффициентами нет — модель опирается на международное определение (чистая физика/математика; русский термин «дБн/Гц»).

Опубликовано: 24 июля 2026 г.Обновлено: 24 июля 2026 г.Актуальность стандартов проверена при последнем обновлении

Калькулятор — вспомогательный инструмент для оценки. Для сертификации, проектной документации и приёмочных испытаний сверяйтесь с первоисточником стандарта.

Похожие калькуляторы