频谱分析仪是频域测量中用途最广,使用量最大的一类测量仪器。超外差式结构是频谱分析仪设计中采用的主要结构,它决定了频谱分析仪射频模块的整体结构方案,而射频模块是实现频谱仪设计的关键技术之一,它的很多关键性能指标对频谱分析仪的整机性能有着重要影响。本论文主要实现经济型、高性能和结构简单型的频谱仪射频模块的设计。论文首先介绍了频谱仪射频模块设计的国内外现状,分析了射频模块的关键技术指标及其相互关系和影响因素。通过对指标和技术难题分析,设计了实现3GHz频谱分析仪射频模块的三级变频外差式结构,确定了射频模块主要由三大模块组成:射频通道链路模块、本振频率合成源模块和控制电路模块。射频通道链路模块主要包括两级程控衰减模块、低噪声放大模块、三级变频模块(第一级变频采用高中频方案)和滤波器选频模块组成。并对噪声系数、增益进行了分析,用ADS2008中的BUGET工具对整个链路进行了预算仿真,并利用HFSS和IE3D电磁波仿真软件,对射频模块中的关键微带滤波器进行了设计和仿真。本振合成源模块主要实现4.1357GHz~7.1357GHz的扫频源设计和固定频率的二三本振源设计,并结合功率补偿电路和滤波电路实现对本振信号的调理,以达到设计的指标要求。扫频源主要采用PLL芯片加高性能VCO实现,比采用YTO更节约成本和空间。控制模块采用DSP+FPGA的结构,SPI四线数据传输方式,实现对扫频源和其它程控芯片的控制,从而实现整个射频模块的功能。最后论文完成了射频模块硬件电路的设计及调试,并对本振源信号,第三中频输出信号10.7MHz进行了相关指标的测试。结果表明本设计的射频模块方案实现了要求的指标及功能需求。