没有一种振荡器是绝对稳定的。虽然我们看不到频谱分析仪本振系统的实际频率抖动，但仍能观察到本振频率或相位不稳定性的明显表征，这就是相位噪声（有时也叫噪声边带）。
它们都在某种程度上受到随机噪声的频率或相位调制的影响。如前所述，本振的任何不稳定性都会传递给由本振和输入信号所形成的混频分量，因此本振相位噪声的调制边带会出现在幅度远大于系统宽
带底噪的那些频谱分量周围（图1）。显示的频谱分量和相位噪声之间的幅度差随本振稳定度而变化，本振越稳定，相位噪声越小。它也随分辨率带宽而变，若将分辨率带宽缩小 10 倍，显示相位噪声电平将减小 10 dB5。
在某些分析仪中，相位噪声在稳定环路的带宽中相对平坦，而在另一些分析仪中，相位噪声会随着信号的频偏而下降。相位噪声采用 dBc（相对于载波的 dB 数）为单位，并归一化至 1 Hz 噪声功率带宽。有时在特定的频偏上指定，或者用一条曲线来表示一个频偏范围内的相位噪声特性。
通常，我们只能在分辨率带宽较窄时观察到频谱仪的相位噪声，此时相位噪声使这些滤波器的响应曲线边缘变得模糊。使用前面介绍过的数字滤波器也不能改变这种效果。对于分辨率带宽较宽的滤波器，相位噪声被掩埋在滤波器响应曲线的边带之下，正如之前讨论过的两个非等幅正弦波的情况。
一些现代频谱仪或信号分析仪（ 例如Keysight X 系列频谱仪）允许用户选择不同的本振稳定度模式，使得在各种不同的测量环境下都能具备最佳的相位噪声。例如，高性能X系列信号分析仪提供 3 种模式：
– 距载波频偏小于 140 kHz 时的相位噪声优化。在此模式下，载波附近的本振相位噪声被优化，而 140 kHz 之外的相位噪声不具备最优特性。
– 距载波频偏大于 160 kHz 时的相位噪声优化。这种模式优化距载波频偏大于 160 KHz 处的相位噪声。
– 优化本振用于快速调谐。当选择这种模式，本振的特性将折衷所有距载波频偏小于 2 MHz 范围内的相位噪声。这样在改变中心频率或扫宽时允许在最短的测量时间内保证最大的测量吞吐量。
高性能X 系列信号分析仪的相位噪声优化还可以设为自动模式，这时频谱仪会根据不同的测量环境来设置仪器，使其具有最佳的速度和动态范围。当扫宽 44.44 MHz 或分辨率带宽 1.9 MHz 时，分析仪选择快速调谐模式。另外，当中心频率 195 kHz 或当中心频率 ≥ 1 MHz 且扫宽≤ 1.3 MHz、分辨率带宽 ≤ 75 kHz 时，分析仪自动选择最佳近端载波相位噪声。在其他情况下，分析仪会自动选择远端最佳相位噪声。
在任何情况下，相位噪声都是频谱仪分辨不等幅信号能力的最终限制因素。如图 2 所示，根据 3 dB 带宽和选择性理论，我们应该能够分辨出这两个信号，但结果是相位噪声掩盖了较小的信号。
这里的φ（t）就是相位噪声，在频域内表现为一个peak在一定频偏内的杂散，
你拿到一个oscillator，标着频率是10MHz正弦波，但它的频率并不是准确的10MHz，而是有偏差的。假设它平均频率线MHz好了，理论上来说，你可以精确地预测出它在一段时间里的输出、画出它的每一个pulse，对不对？但是oscillator是不稳定的、随时间有小幅度变化的。oscillator输出的每一个pulse都会有点不一样。你可以把oscillator的相位噪声可以理解为每个pulse的相位的噪声、不确定性。
在通信之中，值得注意的一点是，相位噪声的影响并不是简单增加power可以解决的，这跟power没什么关系。
我们在射频微波领域评价一个信号常常用户频率和功率这两个指标。一个连续波信号CW，如晶振、信号发生器，我们常常评价说频率是多少Hz，功率是多少dBm。但是还有一个我们绕不开的指标就是相位噪声，由于我们的信号不可能是一个理想的信号，所以相位噪声就是描述连续波CW频谱纯度的一个非常重要的指标，它可以评价一个信号短时间内的频率稳定度，而一个射频信号的相噪对于整个测试系统或者射频系统来说至关重要。
一般来说相位噪声定义为在距离某工作频点的一定频偏处的噪声功率谱密度与工作频点的功率比值，一般指的是单边的相位噪声，单位为dBc/Hz,举例：-120 dBc/Hz@1 GHz，偏移20 kHz(典型值）。
理想的连续波信号CW是单根谱线，但实际比如有相位噪声的存在，距离谱线越远边带的幅度越小，相位噪声也就越小。一般相位噪声包含了相位噪声还有调幅噪声。
所以一个好的信号源比如有非常低的相位噪声，也就是非常好的频谱纯度。如果是一个振荡器，有好的相位噪声，就可以输出纯净的频谱纯度，在整个系统中就可以保证更好的射频链路指标和性能。若是一个接收机的本振信号，优秀的相位噪声指标，就意味着可以刚好的还原载波调制信息，提高信噪比，获得高效的接受能力。
对于相位噪声的测量，业界常用的方法有两种：基于频谱仪的测试方法和基于鉴相器的测试方法。基于鉴相器方法的仪器，是更加专用的设备，当然也是更加专业的设备，价格不菲，对于一般的测试我们选用更加通用的频谱分析仪方法。
高端的频谱分析仪有自动化的测量选件，可以快速简便的进行测量和读数。我们今天重点讨论使用性价比更高的通用频谱分析仪进行手动的相位噪声测量。
1、首先查看使用频谱分析仪的本身的相位噪声指标，通常被测信号的相位噪声指标要大于频谱分析仪本身相位噪声的10dB以上才能保证测试精度。比如我现在选用手头的鼎阳的SSA3032X Plus频谱分析仪，它本身的相位噪声是： -98 dBc/Hz（1 GHz，偏移 10 kHz，典型值）
2、设置被测信号的频率和功率，或者预先了解其基本的频率和功率指标，为了更加精准的测试功率设置适当大些，比如在0dBm左右，
4、设置频谱分析仪的中心频率和扫款，比如被测信号是1GHz，我们就设置中心频率为1GHz，扫宽为50kHz；
5、跟进需要调整频谱分析仪前端的衰减值，若功率较小，为降低底噪，可以打开预防;
11、计算最终相位噪声PN=频偏处功率谱密度（PSD）-测试频点功率（P），单位为dBc/Hz。
看一个理想的时钟信号，它的每一个周期的时间都是固定的T。而实际上，真实的时钟信号由于各种原因不会是理想的，所谓的的不理想，表现就是它的某些时钟周期不是T，而是T+ΔT了，那么，这个相差的ΔT就会导致某些周期的相位与理想相位有偏差，也就是噪声。定义相位噪声是从能量角度来说的，指单位带宽内的功率与总信号功率的比，单位是dBc/Hz，所谓的单位带宽，是指偏离理想频点的单位带宽。相位噪声是从频域的角度来评估这个ΔT的大小的方式，也可以从时域来评估这个ΔT，时域称为抖动，可能抖动更容易理解一些。