解析什么是帶寬什么是服務(wù)器帶寬？宇眾網(wǎng)絡(luò)

術(shù)語“帶寬”出現(xiàn)在各種工程討論中。模擬電路，測(cè)試和測(cè)量，RF系統(tǒng)，數(shù)字通信，計(jì)算 - 帶寬概念是現(xiàn)代電子技術(shù)不可或缺的一部分。

那么......這是什么意思？

我真誠(chéng)地想知道我們中有多少人可以立即對(duì)“帶寬”這個(gè)詞做出連貫的定義或解釋。許多困難源于這個(gè)詞有幾個(gè)含義的事實(shí)。另一個(gè)混亂的來源，或者至少是不確定性，可以在我們有時(shí)會(huì)忽略的微妙細(xì)節(jié)中找到。

帶寬的定義：帶的寬度

在可能的情況下，我喜歡從基于術(shù)語的組成單詞的定義開始，或者在組成單詞不易識(shí)別的情況下從詞源開始。所討論的術(shù)語顯然由“頻帶”和“寬度”組成。該“頻帶”是指頻帶的頻帶或范圍，“寬度”是指在頻域中觀察時(shí)該頻帶的外觀。

由兩個(gè)單頻正弦波組成的信號(hào)的頻域表示。

窄帶與寬帶

這個(gè)簡(jiǎn)短的分析已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題。假設(shè)我們?cè)跇淞掷锷⒉剑抑钢粭l小溪。“那條小溪很寬嗎？”我問道。當(dāng)然，這個(gè)問題沒有答案。當(dāng)然，對(duì)于想要游過它的蝌蚪來說，它很寬，但對(duì)于大象來說它并不寬。

同樣，如果我們將帶寬描述為寬或窄，我們實(shí)際上是將帶寬與其他東西進(jìn)行比較。如果每個(gè)人都理解比較點(diǎn)，那就不應(yīng)該有任何混淆，但是要記住“寬帶”和“窄帶”可能意味著非常不同的東西，例如，研究人員使用超寬帶系統(tǒng)和模擬設(shè)計(jì)師習(xí)慣于低噪聲運(yùn)算放大器電路，不需要處理大于幾十千赫茲的頻率。

在許多情況下，實(shí)際指定帶寬更有意義。這無疑消除了將帶寬描述為“寬”或“窄”的模糊性，但它絕不是一個(gè)完美的解決方案。

如何選擇樂隊(duì)

如果有人給你一個(gè)放大器模塊，并說它的帶寬為200 kHz，那意味著什么？據(jù)推測(cè)，放大器頻率響應(yīng)的一些突出方面涉及覆蓋200 kHz范圍的頻率。然而，那種含糊不清的信息并不屬于工程項(xiàng)目附近的任何地方，所以讓我們看一下。

如果“功能”意味著“能夠產(chǎn)生某種輸出信號(hào)”，則放大器或?yàn)V波器的帶寬不指定電路工作的頻率范圍。相反，它指定電路遇到的頻率范圍。一些表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。最常見的標(biāo)準(zhǔn)是基于-3dB頻率。幅度降低3dB相當(dāng)于功率降低50％，這被選擇作為識(shí)別帶寬的便捷方式。

帶通濾波器帶寬？

對(duì)于低通濾波器，200 kHz帶寬表示200 kHz是電路抑制一半信號(hào)功率的頻率，而200 kHz以下的所有頻率都具有低于50％的功率抑制。

重要的是要理解帶寬在這種情況下可能意味著其他東西。即使輸入信號(hào)的功率降低了80％，設(shè)備也可能提供足夠的性能。在這種情況下，將帶寬定義為從0Hz延伸到濾波器抑制80％功率的頻率是可行的。

那么，高通濾波器的帶寬是多少？

如果有人告訴您高通濾波器的帶寬為200 kHz，請(qǐng)隨時(shí)回復(fù)一下。如果我們將低通濾波器邏輯應(yīng)用于高通響應(yīng)，則頻帶從-3dB頻率擴(kuò)展到無窮大。我認(rèn)為高通濾波器的帶寬可能是經(jīng)歷超過 50％功率抑制的頻率帶寬，但我認(rèn)為人們不會(huì)這樣使用這個(gè)術(shù)語。

這里的底線是帶寬是一個(gè)相當(dāng)模糊的術(shù)語，即使在放大器和濾波器的有限環(huán)境中也是如此。如有疑問，請(qǐng)要求澄清。

射頻應(yīng)用中的帶寬

RF系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及對(duì)信號(hào)頻率如何變化和相互作用的廣泛分析，并且對(duì)帶寬的參考絕非罕見。不幸的是，“帶寬”在RF世界中并不是一個(gè)特別簡(jiǎn)單的術(shù)語。

-3dB帶寬

首先，我們有-3dB版本的帶寬。如果正在描述基帶信號(hào)，我將假設(shè)帶寬指示從0Hz到頻率的頻率范圍，在該頻率處信號(hào)的頻域表示具有比最大幅度低3dB的幅度。

調(diào)制信號(hào)和通道間距

接下來，我們?cè)谡{(diào)制信號(hào)和信道間隔的背景下具有帶寬。這里的問題是可能相互干擾的調(diào)制信號(hào)的必要頻率分離。

如果某個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)使用帶寬為1 MHz的信道，這是否意味著一個(gè)調(diào)制信號(hào)的整個(gè)頻譜包含在1 MHz頻段內(nèi)？不，因?yàn)樯倭康哪芰坎豢杀苊獾匮由斓筋l譜的中心頻率之外。

我的一本教科書說RF工程師通常使用“99％帶寬”，即包含99％頻譜功率的頻率范圍。這里的要點(diǎn)是，如果信道間隔使得只有1％的信號(hào)功率干擾相鄰信道，性能將不會(huì)顯著降低。這個(gè)圖表傳達(dá)了一般的想法：

負(fù)頻率

最后，還有負(fù)頻率問題。有時(shí)，帶寬包括負(fù)頻率; 其他時(shí)候，它沒有。

例如，如果我們談?wù)摰氖腔鶐盘?hào)，則帶寬可能指的是從0 Hz延伸到與基帶頻譜相關(guān)的某些（正）頻率的頻率范圍。然而，如果通過（例如）幅度調(diào)制將該基帶信號(hào)移位到更高頻率，則負(fù)頻率也被移位，并且現(xiàn)在調(diào)制信號(hào)的帶寬比前一句中討論的帶寬寬。

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