Pasternack博客
模数转换器在频谱分析仪中的功用
模数转换器(ADCs)是几乎所有现代测试和测量的主体设备。这些设备的功用是将现实世界的射频信号转换成数字信号，然后进一步处理、存储并展示给用户。近年来，模数转换器的技术取得了重大进步，位数计算更快，无须变频即可工作至几千兆赫。
这些新的极快的模数转换器具有频谱分析仪功能，支持直接转换、数字下变频、直接IQ数据记录等功能。然而，要达到几千兆赫以上或捕捉持续时间非常短的信号，往往需要不止一个模数转换器。例如，具有较高频率能力的频谱分析仪可能采用多个ADC（模数转换器）；一个ADC与另一个ADC，甚至多个ADC一起转换低频；协同频率转换硬件(下变频器)将高频转换为ADC能够处理的中频。
频谱分析仪可以根据特定需要在同一频段上采用多个模数转换器。在这种情况下，使用更快但精度较低的模数转换器来快速捕获频率扫描，而更高精度的模数转换器以较慢的速率提供信号监控和分析。此外，多个ADC可以与交错采样窗口结合使用，以提高截获概率。
这种方法的一个挑战是，频谱分析仪的数字后端用于实时频谱分析捕获的带宽是有限的，因此观察频谱将小于模数转换器捕获的频谱。这是因为频谱分析仪模数转换器通常以恒定速率采样，但是，通常与现场可编程门阵列(FPGAs)或专用集成电路(ASICs)联合运用的重采样器和数字下变频器，将模数转换器的数字信号转换为数字基带(IQ数据)，其带宽、频带宽度和采样速率符合奈奎斯特标准。
给频谱分析仪选定模数转换器通常要重点考虑成本、设计复杂性和性能瓶颈这些问题。这主要是因为数字电子器件在性能上的扩展速度比模拟电子器件快得多，而且模数转换器的输入部分本质上是模拟的。这就是在频谱分析仪设计中，为什么一定要确保频谱分析仪的射频前端(RFEE)将噪声和相位噪声降至最低并将模数转换器上的动态范围和精确度设置为最佳信号强度。这些设备包括低噪声放大器(LNA)、限幅器、功率分配器、衰减器、滤波器而且要互相连通。