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以探测大气中水汽吸收谱线为应用背景，系统设计了一种基于快速傅里叶变换（FFT）的宽带宽的谱分析技术的微波辐射计。阐述了谱分析技术的微波辐射计的设计原理，详细介绍了系统结构设计、接收机方案设计和谱仪的方案设计，并分析了系统的主要技术指标、正交接收机指标及谱仪的设计。该系统可实现的辐射计探测频率为22.235 GHz，设计带宽达到500 MHz，谱分辨力为60 kHz。