摘要：在脉冲雷达、跳频通信、EMC 瞬态捕获及车载毫米波雷达测试中，分析带宽（Analysis Bandwidth，ABW）决定了仪器一次 FFT 能监视的瞬时频段。若 ABW 设置过窄，速掠信号可能从显示窗口“溜走”；若盲目追求超宽 ABW，则会牺牲分辨率与存储资

国产高性能频谱仪

在脉冲雷达、跳频通信、EMC 瞬态捕获及车载毫米波雷达测试中，分析带宽（Analysis Bandwidth，ABW）决定了仪器一次 FFT 能监视的瞬时频段。若 ABW 设置过窄，速掠信号可能从显示窗口“溜走”；若盲目追求超宽 ABW，则会牺牲分辨率与存储资源。本文从硬件约束、信号特征、FFT 参数三维度剖析 ABW 配置方法，帮助工程师在速度与精度之间找到最优平衡。

一、硬件上限
ABW 理论上受 ADC 采样率一半限制：采样 5 GS/s → 最大 2.5 GHz。与此同时，FPGA/ASIC 必须在毫秒级完成万点 FFT 叠加，带宽越宽，对逻辑资源与存储吞吐的压力越大。

二、ABW 与 RBW 的耦合
在数字 FFT 架构中，RBW≈k·f_s/N（k 随窗函数而变）。若将 ABW 提升 10 倍而保持 FFT 点数不变，等效 RBW 同比增大，细粒度杂散将被掩埋。因此常见策略是“宽带分段”：将 1 GHz 信号按 200 MHz 五段并行 FFT，实现总览与高分辨兼得。

三、存储需求评估
捕获时间＝采样点数 / f_s。欲在 2 GS/s 下记录 1 ms 瞬态，需 2 M 采样点；若每点 16 bit，需要 4 MB 存储缓存。将 ABW 上调到 4 GS/s，则同窗口数据量翻倍，需提前确认仪器深存储与 PC 拉流带宽。

四、ABW 设置三步法

预估信号占用 BW_signal，设 ABW ≥2×BW_signal 留噪声与漂移余量。

选择采样率 f_s ≥2×ABW；若受硬件固定档位限制，可选略高一档防止混叠。

计算 FFT 点数：N = α·f_s/RBW_target（α 由窗函数决定）。若 N 超过逻辑容量，考虑“滚动缩窗”或提取关键子带。

五、典型场景
• 毫米波 FMCW 雷达：基带扫频 200 MHz，设 ABW 250 MHz、f_s 500 MS/s，RBW 100 kHz，可分辨距/速像素同时保留扫频完整性。
• 跳频干扰监测：信号随机落于 1 GHz 范围，需 ABW 1 GHz；采用 75 % Overlap FFT 保证 100 % 截获概率，后端以 20 MHz 滑动窗二次细分。
• EMC 瞬态：采用 100 MHz ABW 配合 10 µs 捕获，实现 IEC 瞬态注入测试的全包络记录。

结语
ABW 既是实时频谱分析仪的性能名片，也是一把双刃剑。工程师应围绕“信号带宽—分辨率—存储”三角模型，结合实际硬件资源，通过分段、重叠 FFT 与并行通道策略，构建既能捕获瞬时异常，又能保留细节的宽带观测方案，从而让每一次信号失真都无所遁形。

来源：laoxiong