文档介绍：第1章射频电路设计基础
频谱
由电气和电子工程师学会(IEEE)。
频率与波长的关系为
()
式中,c =3×108m/s,为无线电波在空间传播的速度;f 单位为Hz;单位为m。
。
时域与频域
信号可以在时间域(或简称时域)中描述,也可以在频率域(或简称频域)中描述,任何信号都可以用这两种方法表示。
信号在时域中的相关概念
连续信号是指强度随时间连续平稳变化的信号。离散信号是指其强度在某段时间内保持某一恒定值,而在另一段时间内,则改变为另一恒定值的信号。
周期信号随时间的进展不断重复相同的信号形状。在数学上表示为
()
式中,常量T 是周期信号的周期。不符合上面条件的信号则属于非周期信号。
、频率与相位
正弦波是一种基本的连续信号。一般的正弦波可用振幅(A)、频率(f)与相位()这三个参数来描述。一般的正弦波可以表示为
()
对于频率为f的信号的正弦波,当在自由空间传播的时候,波长定义为
()
式中,c是真空中的光速,数值为3×108m/s。
示波器和时域反射(TDR,Time Domain Reflection)分析仪是观察时域信号的典型仪器。
信号在频域中的相关概念
电磁波信号由基频信号与谐波信号构成。在实际应用中,电磁波信号由多个频率信号所构成。例如信号
()
。
时域函数波形(两个频率分量相加的情况,T=1/f1)
:
①谐波频率是基频的整数倍。信号的所有频率都是某一频率的整数倍时,就称该频率是基频。
②整个信号的周期等于基频的周期。分量sin(2f1t)的周期是T=1/f1,(c)所示信号s(t)的周期也是T。
傅里叶分析可以证明:任何规范的周期性波形都可以表示成一系列频率为基频整数倍的正弦波/余弦波的叠加,当然有时也加上直流分量。
每一个信号都存在一个时域函数s(t),它规定每一时刻信号的振幅。同样,每个信号还有一个频域函数s(f),它规定构成该信号的各个频率分量。(c)中所示信号的频域函数波形。
注意,(f)是离散函数。在f轴线上1点处的直线是频率为f1的正弦波信号(sin(2f1t))的频域表示形式。在f轴线上3点处的直线是频率为3f1的正弦波信号[1/3sin(23f1t)]的频域表示形式。注意,在频域中表示信号时没有给出信号的相位,。