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1、導語 頻譜分析儀作為射頻信號測量的"黃金標準",在衛星通信、電子對抗、移動通信和電磁兼容測試等領域發揮著不可替代的作用。隨著5G/6G通信、衛星互聯網等技術的發展,對頻譜分析儀的動態范圍、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架構,重點介紹ZYNALOG徴格半導體自主研發的高速ADC芯片ZGAD250S14如何突破傳統瓶頸,為現代頻譜分析系統提供關鍵技術支持。
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化 · 中頻處理鏈可針對特定頻率進行深度優化 · 系統可覆蓋從kHz到GHz的寬廣頻率測試范圍 對中頻信號的處理,可分為傳統的模擬中頻處理和數字中頻處理。傳統的模擬中頻一般會使用對數放大器、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。接下來著重介紹數字中頻技術。 3、數字中頻技術:大幅突破RBW 傳統的模擬中頻受制于模擬LC和晶體濾波器,只能實現1kHz及更高的分辨率帶寬(RBW),而數字中頻技術是現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ADC數字化后再采用數字濾波處理。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作為數字中頻技術核心器件,憑借高采樣率和寬動態范圍,可以將中頻信號快速數字化。作為頻譜分析儀信號鏈的"數字門戶",ZGAD250S14 ADC芯片以突破性性能樹立行業新標桿。 關鍵參數解析: · 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展現出: · 極高的采樣精度 · 極低的本底噪聲 · 優異的動態范圍
11Mhz輸入信號頻率時AD性能 6、完整信號鏈解決方案 優化系統級設計 徵格半導體提供從前端驅動到電壓基準的完整信號鏈支持:
7、ZYNALOG優勢 一、品質可靠:每顆芯片均采用全正向設計,從架構定義到物理實現全程自主可控,確保產品的穩定性。 二、出色性價比:保證芯片性能同時,對比國際大廠同類產品,價格更具優勢。 三、穩定交付:交付周期準時可靠,保證每一位客戶供應鏈的安全穩定。 四、技術支持:專業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 我們誠邀各行業合作伙伴共同探索頻譜分析技術的創新應用,攜手推進中國高端測試儀器的自主化進程。 登錄徴格半導體官網,https://zynalog.com/aboutus.html,了解更多國產高速ADC芯片的技術參數。或關注"徴格半導體"公眾號,獲取最新技術資料和應用案例。
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