在诸如多普勒雷达和相位调制通信等需要稳定频率和良好选择性的各种应用中,系统的相位噪声至关重要。系统相位噪声主要来源于频率源振荡器的相位噪声,然而,系统中其他两端口器件的附加相位噪声同样会对系统性能产生较大的影响。附加相位噪声测量一般采用鉴相法,需要采用多个功能器件,包括双平衡混频器、功分器、衰减器、移相器等。此外,还要结合信号源分析仪或频谱分析仪获取相位噪声结果。测量需要搭建复杂的系统和持续进行测量设备的校准,操作效率低,仪器成本高。本文主要研究附加相位噪声自动化测量系统的关键技术,包括测量系统的构成、校准、测量流程的自动化实现以及降低系统本底噪声的方法,以便提高附加相位噪声测量的准确性。为了实现自动化测量,本文设计了正交相位控制模块,与鉴相器和移相器等构成闭环系统,实时控制移相器使得鉴相器的两路输入相位自动正交,有效提高了测量效率及可靠性;其次,设计单片机控制模块使得系统在正交和非正交状态之间交替,从而能够实时读取计算鉴相常数所需的数据并通过串口模块传送给Matlab软件;最终,在正交状态时利用声卡和Matlab程序完成噪声电压的采集和数据处理。本文还对设计的硬件模块进行集成和封装,使整个测量系统成为独立、通用的附加相位噪声自动化测量仪,并且利用Matlab GUI实现可视化的测量操作界面和附加相位噪声曲线的结果显示。论文最后对仪器的噪声基底及测试功能进行了实验验证。通过与动态分析仪的对比实验,本文使用声卡采集信号,以及使用Matlab软件处理噪声电压、获取附加相位噪声曲线的可行性和准确性得到验证。论文采用Keil和Matlab软件对整个自动化测量仪进行电路调试、校准和系统灵敏度测量实验,结果表明:在X波段频率范围内,测量系统具有-166dBc/Hz@96kHz的相位噪声基底。最后,论文采用该自动化测量仪对低噪声放大器HMC516的附加相位噪声进行测量,相应测得的附加相位噪声为-160.8dBc/Hz@95kHz(输入功率:-10.6dBm)以及-157.1dBc/Hz@95kHz(输入功率:0.74dBm)。