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

滑動查看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：

ZYNALOG差分驅動器ZGA25XX參數

ZYNALOG電壓基準ZGR系列參數

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。