1、導語
頻譜分析儀作為射頻信號測量的"黃金標準"，在衛(wèi)星通信、電子對抗、移動通信和電磁兼容測試等領域發(fā)揮著不可替代的作用。隨著5G/6G通信、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等技術的發(fā)展，對頻譜分析儀的動態(tài)范圍、分辨率和實時性提出了更高要求。
本文將深入解析超外差式頻譜分析儀的系統(tǒng)架構，重點介紹ZYNALOG徴格半導體自主研發(fā)的高速ADC芯片ZGAD250S14如何突破傳統(tǒng)瓶頸，為現(xiàn)代頻譜分析系統(tǒng)提供關鍵技術支持。
圖1：頻譜分析儀
2、頻譜分析儀超外差架構的原理和特點
超外差架構頻譜分析儀的基本原理為：通過本地振蕩器(LO)與混頻器的協(xié)同工作，可將任意高頻信號下變頻至固定的中頻(IF)進行處理，具有靈活的頻率變換能力。
其特點為：
· 前端電路無需針對每個頻段單獨優(yōu)化
· 中頻處理鏈可針對特定頻率進行深度優(yōu)化
· 系統(tǒng)可覆蓋從kHz到GHz的寬廣頻率測試范圍
對中頻信號的處理，可分為傳統(tǒng)的模擬中頻處理和數(shù)字中頻處理。傳統(tǒng)的模擬中頻一般會使用對數(shù)放大器、包絡檢波器、視頻濾波器等，但由于其分辨率帶寬高、掃描時間長，不利于更高要求的頻譜分析應用。接下來著重介紹數(shù)字中頻技術。
3、數(shù)字中頻技術：大幅突破RBW
傳統(tǒng)的模擬中頻受制于模擬LC和晶體濾波器，只能實現(xiàn)1kHz及更高的分辨率帶寬(RBW)，而數(shù)字中頻技術是現(xiàn)代頻譜分析儀的重大革新，它可使最窄的分辨率帶寬達到1Hz~300Hz。該技術通過高速ADC替代中頻濾波后的模擬分辨率帶寬濾波器，經(jīng)ADC數(shù)字化后再采用數(shù)字濾波處理。這種架構革新不僅顯著提升了測量速度和頻率分辨率，更增強了儀器處理復雜信號的能力。
圖2：數(shù)字中頻頻譜分析儀方案
4、ZGAD250S14：重新定義頻譜分析ADC標準
ADC作為數(shù)字中頻技術核心器件，憑借高采樣率和寬動態(tài)范圍，可以將中頻信號快速數(shù)字化。作為頻譜分析儀信號鏈的"數(shù)字門戶"，ZGAD250S14 ADC芯片以突破性性能樹立行業(yè)新標桿。
關鍵參數(shù)解析：
· 250Msps采樣率：支持寬頻帶信號實時捕獲
· 90dB SFDR：確保微小信號不被雜散干擾淹沒
· 70dB SNR：提供卓越的信號保真度
· 1.8V單電源供電：簡化系統(tǒng)電源設計
· 378mW超低功耗：解決高密度集成散熱難題
· 1.5GHz全功率帶寬：滿足各類中頻采樣頻率要求
圖3：基本功能框架
5、實測性能展示
在11MHz輸入信號測試中，ZGAD250S14展現(xiàn)出：
· 極高的采樣精度
· 極低的本底噪聲
· 優(yōu)異的動態(tài)范圍
11Mhz輸入信號頻率時AD性能
6、完整信號鏈解決方案
優(yōu)化系統(tǒng)級設計
徵格半導體提供從前端驅(qū)動到電壓基準的完整信號鏈支持：
7、ZYNALOG優(yōu)勢
一、品質(zhì)可靠：每顆芯片均采用全正向設計，從架構定義到物理實現(xiàn)全程自主可控，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
二、出色性價比：保證芯片性能同時，對比國際大廠同類產(chǎn)品，價格更具優(yōu)勢。
三、穩(wěn)定交付：交付周期準時可靠，保證每一位客戶供應鏈的安全穩(wěn)定。
四、技術支持：專業(yè)頂尖的設計團隊提供全周期高效的客戶支持。
8、技術賦能未來
我們誠邀各行業(yè)合作伙伴共同探索頻譜分析技術的創(chuàng)新應用，攜手推進中國高端測試儀器的自主化進程。
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