带宽是描述信号在频率维度“占用空间”的核心指标，通俗说就是信号“覆盖”的频率范围，计算方式为“最高频率 - 最低频率”(单位：赫兹 Hz）。

1.对模拟信号(比如人声、广播电波)，带宽直接对应“能传递的频率跨度”: 传统固定电话只需要传递300~3400Hz的语音频率，所以带宽约3400Hz；而FM广播要承载更丰富的声音，带宽就扩展到200kHz。

2.对数字信号（比如手机数据、网络信号）,“带宽”有两层含义：

 既可以指调制后信号的实际频谱宽度（如100kHz）；

 也常用来间接描述数据传输速率（比如家用千兆宽带“1000Mbps ”）—— 本质是“更宽的频率范围能塞下更多二进制数据”，这一现象可由香农定理(Shannon's Theorem)解释：在高斯白噪声信道中，信道容量（C，单位为bit/s）与信道带宽（B，单位Hz）、信噪比（SNR）满足公式C = B*log_2(1 + SNR)。即在固定信噪比下，带宽增加可使信道容量呈线性增长，如同宽马路能同时跑更多汽车。

本文后续讨论的“带宽”均特指频谱宽度，不涉及数据传输速率概念，以便统一语境避免混淆。

现实频谱世界没有理想的滤波器矩形，3dB带宽是最常用的定义标准：当信号功率衰减到峰值的一半（对应电压衰减70.7%）时，这个频率区间被视为有效带宽。不过在特定场景下，如电磁干扰（EMI）测试中，工程师会采用6dB带宽进行测量，该标准下信号功率衰减至峰值的25%（对应电压衰减 50%），更严格的阈值有助于捕捉潜在干扰源。

图1 3dB带宽示意图

采样带宽是模数转换（ADC）系统的“接纳上限”，指采样电路能“清晰捕捉并转成数字信号”的最高频率范围。它的核心限制来自“奈奎斯特采样定理”—— 要想不丢失信号信息，采样率（每秒采样次数）至少得是信号带宽的2倍，因此理论上采样带宽等于采样率的一半。

但工程中不会卡着“2倍”去设计：比如采集100MHz宽带的信号，采样率通常会设到250~300MSample/s，(而不是刚好的200 MSample/s)，这是为了给后续滤波留余量，避免“频谱混叠”（类似照相机拍快速运动的物体，快门太慢会模糊）。举个实际例子：监测4G基站信号时，基站信号宽带是20MHz,搭配的采样设备采样率至少要50MSample/s,对应的采样带宽才能覆盖20MHz,否则会把信号“切得残缺不全”。

图2 带通采样信号谱，采样率fs，采样带宽fs/2

中频带宽（IF Bandwidth）是“超外差架构”接收机的专属参数——这类设备（比如传统频谱仪、对讲机接收机）不会直接处理高频的射频信号（比如几百MHz到GHz级），而是先通过“混频器”把射频信号降到固定的“中频”（比如几十MHz），再用滤波器筛选信号，这个中频滤波器的带宽就是中频带宽。各种类型接收机的原理结构，可以参见《SDR就是零中频接收机吗？》。

图3 典型频谱仪原理框图，图中IF Filter带宽即为“中频带宽”

实时中频带宽同样只存在于超外差接收机中，但它比普通中频带宽多了“实时性”要求 —— 不仅要能通过宽频率范围的信号，还要能 “无延迟、无丢失”地处理这些信号。普通中频带宽只关注“能不能过信号”，而实时中频带宽关注“能不能及时处理信号”。

最典型的应用是监测跳频雷达：雷达信号的频率会快速跳变，如果实时中频带宽不够，接收机处理速度跟不上，就会出现“信号断连”—— 比如前一个频率的信号还没处理完，下一个频率的信号就来了，导致雷达目标“消失”（如图5）。

它的性能受两个因素限制：一是中频滤波器的带宽（基础），二是后端数字处理单元的速度（关键）—— 就像高速公路，不仅要车道宽（滤波器带宽），还要车流处理快（数字速度），才能不堵车。

图5 若不能实时处理，“丢失的信号”区间的雷达脉冲将不能被发现

分析带宽是信号分析仪（如频谱仪）的“视野大小”，指仪器能“一次性完整分析”的信号频率范围 —— 视野越宽，能同时看到的信号越多。以罗德与施瓦茨（R&S）FSW 频谱仪为例，它的分析带宽分两类，适用场景完全不同：

1. 内部分析带宽：硬件的“最大视野”

指仪器内部硬件（数字化仪、滤波器、FFT 处理器）能支持的最大带宽，是“天生的能力”。R&S FSW的内部分析带宽最高达 8.3GHz，这个宽度能“一口吃下”整个5G毫米波频段（24.25~52.6GHz中的某一段），或者同时分析4个绑定的WLAN 802.11ay 信道（每个信道2GHz，总带宽8GHz）。它的优势是“精度高”，适合静态宽带信号的深度测试 —— 比如测量5G基站信号的误差矢量幅度（EVM），需要完整捕捉信号的所有频率成分，内部分析带宽必须足够宽。

2. 实时分析带宽：动态的“无漏视野”

指仪器在“实时监测模式”下的有效带宽，核心要求是“不遗漏短时信号”。R&S FSW的实时分析带宽可达800MHz，配合每秒240万次的FFT运算，能实现“0.46 微秒”的信号截获概率——比如监测手机突发的干扰信号（持续时间只有几微秒），传统频谱仪“逐点扫描” 会错过，而实时分析带宽能像“高速摄像机”一样，把干扰信号完整抓下来。

以FSW为例小结一下：其中频带宽、瞬时带宽、内部分析带宽可以认为可达8.3GHz，实时中频带宽、实时分析带宽则为800MHz。

图6 FSW频谱仪明确标注了内部分析带宽与实时分析带宽

解调带宽是解调器的“翻译能力带宽范围”，指能“准确还原原始信息”的信号带宽范围 —— 就像翻译只能看懂某几种语言，解调器也只能处理一定带宽范围的信号。

解调的核心是“从已调信号中提取基带信息”（比如从手机信号中解出视频、语音），而解调带宽必须和信号带宽“严丝合缝”：

 带宽太窄：会把信号的“边带成分”滤掉（比如5G信号带宽 200MHz，解调带宽只设150MHz），导致信息丢失——表现为视频卡顿、语音断断续续；

 带宽太宽：会引入额外噪声（比如用500MHz解调带宽处理 200MHz的信号），导致信噪比下降 —— 表现为画面有雪花、声音有杂音。

举个实际例子：解调NB-IoT（窄带物联网）信号时，因为信号带宽只有200kHz，解调带宽设200kHz即可；而解调5G NR的256QAM高阶调制信号（带宽100MHz），解调带宽必须精准设为100MHz，否则会出现高误码率（信息传错的比例）。在实时频谱仪中，解调带宽通常和实时分析带宽保持一致，确保“先完整捕获，再准确解调”。

这些带宽概念看似复杂，实则围绕“信号从产生到被分析”的全流程，形成了清晰的三层逻辑链：

1.信号本身的“属性”：信号带宽（静态频率范围，比如5G微波频段的200MHz）、瞬时带宽（动态瞬间范围，比如跳频信号的200kHz）—— 描述“信号长什么样”；

2.系统处理的“门槛”：采样带宽（ADC 能接的上限，比如 300MHz）、中频带宽（超外差接收机的滤波范围）、实时中频带宽（动态处理的无漏范围，比如100MHz）—— 决定“信号能不能被接住、处理好”；

3.仪器分析的“工具”：内部分析带宽（频谱仪的硬件最大视野，比如8.3GHz）、实时分析带宽（动态监测的无漏视野，比如 800MHz）、解调带宽（还原信息的匹配范围，比如200MHz）—— 解决 “信号能不能被看明白、解出来”。

实际应用中，这三层需要协同匹配：比如5G基站的采样带宽要≥信号带宽（200MHz），频谱仪的分析带宽要≥采样带宽，解调带宽要 = 信号带宽——就像一条流水线，每个环节的“口径”都要适配，才能让信号从产生到分析全流程顺畅。