##  [Phasenrauschen](/de/node/65549) 

 Definition

Phasenrauschen ist die im Frequenzbereich beschriebene spektrale Leistungsdichte zufälliger, kurzzeitiger Schwankungen der Phase eines Trägersignals; üblicherweise als einseitiges Phasenrauschen L(f) in dBc/Hz bei einem Offset f von der Trägerfrequenz angegeben und beschreibt die Rauschleistung in 1 Hz Bandbreite relativ zum Träger.

 

 

 

 

 

 





## Prinzip

Prinzip

Die Form und Größe des Phasenrauschens bestimmen seine Wirkung: Nah am Träger (kleine Offsets) verschlechtert Phasenrauschen die Kohärenz und erzeugt zeitliche Jitter bei Integration, weit ausgeblendetes Rauschen führt zu reziprokem Mischen und Störungen benachbarter Kanäle; Phasenrauschen ist vom Amplitudenrauschen zu unterscheiden und muss offset‑ und bandabhängig spezifiziert werden.

 

 

 

 

 





## Demonstration

Demonstration

Illustratives Szenario: Ein Oszillator ist spezifiziert mit L(1 kHz)= -100 dBc/Hz. Erkennen: im Spektrum sieht man das Phasenrauschenspiegel bei 1 kHz Offset. Maßnahme: für geringes reziprokes Mischen ein Oszillator mit niedrigerem L(f) nahe dem Träger wählen oder ein Filter einsetzen. Folge: Die Integration des Phasenrauschens über einen definierten Offsetbereich ergibt den RMS‑Phasenjitter, der kohärente Demodulation begrenzt und die Bitfehlerrate bei phasenempfindlichen Modulationsformaten erhöht.

 

 

 

 

## Fehlanwendung

Fehlanwendung

Die dBc/Hz‑Dichtangabe mit gesamter dBc‑Energie verwechseln (L(f) ohne Bandbreitenkontext angeben) oder Amplitudenrauschen als Phasenrauschen deuten. Ebenso ist es falsch, einzelne Offsetwerte zu verwenden, ohne die integrierte Wirkung über relevante Offsets zu berücksichtigen.

 

 

 

 

 





## Konsequenz

Konsequenz

Phasenrauschen verschlechtert die spektrale Reinheit und kann zeitliches Jitter, reziprokes Mischen von Störern in den gewünschten Kanal, eine Verschlechterung der Demodulation (insbesondere bei Phasen‑ oder Frequenzmodulation) und unerwünschte Seitenbänder verursachen, die die Interferenz in benachbarten Kanälen erhöhen; der quantitative Effekt hängt von Modulation, Kanalfiltern und Integrationsbandbreite ab.

 

 

 

 

## Umkehrung

Umkehrung

In amplitudebegrenzten Systemen oder bei amplitudendominanter Störung kann Amplitudenrauschen dominieren und Phasenrauschen zweitrangig werden. Außerdem kann aktive Phasenrauschunterdrückung (z. B. PLL mit angepasster Schleifenbandbreite) das beobachtete Phasenrauschen innerhalb der Schleifenbandbreite reduzieren, jedoch außerhalb der Bandbreite verstärken.

 

 

 

 

 





## Abgrenzung

Abgrenzung

Eindeutig innerhalb: Einseitiges Phasenrauschen L(f) in dBc/Hz bei spezifizierten Offsets für einen kontinuierlichen Oszillator. Grenzfall: Kurzzeitige Bursts diskreter Spuren oder deterministische Frequenzmodulation, die als schmale Linien erscheinen, erfordern separate Charakterisierung gegenüber dem zufälligen Phasenrauschen. Eindeutig außerhalb: Amplitudenrauschen‑Spektraldichte und deterministische zeitliche Frequenzdrift sind kein Phasenrauschen, auch wenn Wechselwirkungen möglich sind.

 

 

 

 

 





## Semantische Spannung

Semantische Spannung

Phasenrauschen ↔ Amplitudenrauschen: Beide verschlechtern Signalqualität, wirken aber unterschiedlich (Phasenrauschen beeinträchtigt Kohärenz und Timing; Amplitudenrauschen beeinflusst SNR und Amplituden‑Demodulation); das Design muss priorisieren, welches die Anwendung stärker beeinträchtigt.

 

 

 

 

 





## Synthese

Synthese

Phasenrauschen ist eine frequenzbereichliche Beschreibung der Phaseninstabilität; seine praktische Bedeutung ergibt sich aus der spektralen Form und dem Zusammenspiel mit Empfängerfiltern und Modulation — sinnvolle Spezifikationen verlangen offsetabhängige Werte und Berücksichtigung des integrierten Jitters für die jeweilige Anwendung.