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解析什么是带宽什么是服务器带宽？宇众网络

2020年10月10日

术语“带宽”出现在各种工程讨论中。模拟电路，测试和测量，RF系统，数字通信，计算 - 带宽概念是现代电子技术不可或缺的一部分。

那么......这是什么意思？

我真诚地想知道我们中有多少人可以立即对“带宽”这个词做出连贯的定义或解释。许多困难源于这个词有几个含义的事实。另一个混乱的来源，或者至少是不确定性，可以在我们有时会忽略的微妙细节中找到。

带宽的定义：带的宽度

在可能的情况下，我喜欢从基于术语的组成单词的定义开始，或者在组成单词不易识别的情况下从词源开始。所讨论的术语显然由“频带”和“宽度”组成。该“频带”是指频带的频带或范围，“宽度”是指在频域中观察时该频带的外观。

由两个单频正弦波组成的信号的频域表示。

窄带与宽带

这个简短的分析已经发现了一个问题。假设我们在树林里散步，我指着一条小溪。“那条小溪很宽吗？”我问道。当然，这个问题没有答案。当然，对于想要游过它的蝌蚪来说，它很宽，但对于大象来说它并不宽。

同样，如果我们将带宽描述为宽或窄，我们实际上是将带宽与其他东西进行比较。如果每个人都理解比较点，那就不应该有任何混淆，但是要记住“宽带”和“窄带”可能意味着非常不同的东西，例如，研究人员使用超宽带系统和模拟设计师习惯于低噪声运算放大器电路，不需要处理大于几十千赫兹的频率。

在许多情况下，实际指定带宽更有意义。这无疑消除了将带宽描述为“宽”或“窄”的模糊性，但它绝不是一个完美的解决方案。

如何选择乐队

如果有人给你一个放大器模块，并说它的带宽为200 kHz，那意味着什么？据推测，放大器频率响应的一些突出方面涉及覆盖200 kHz范围的频率。然而，那种含糊不清的信息并不属于工程项目附近的任何地方，所以让我们看一下。

如果“功能”意味着“能够产生某种输出信号”，则放大器或滤波器的带宽不指定电路工作的频率范围。相反，它指定电路遇到的频率范围。一些表现标准。最常见的标准是基于-3dB频率。幅度降低3dB相当于功率降低50％，这被选择作为识别带宽的便捷方式。

带通滤波器带宽？

对于低通滤波器，200 kHz带宽表示200 kHz是电路抑制一半信号功率的频率，而200 kHz以下的所有频率都具有低于50％的功率抑制。

重要的是要理解带宽在这种情况下可能意味着其他东西。即使输入信号的功率降低了80％，设备也可能提供足够的性能。在这种情况下，将带宽定义为从0Hz延伸到滤波器抑制80％功率的频率是可行的。

那么，高通滤波器的带宽是多少？

如果有人告诉您高通滤波器的带宽为200 kHz，请随时回复一下。如果我们将低通滤波器逻辑应用于高通响应，则频带从-3dB频率扩展到无穷大。我认为高通滤波器的带宽可能是经历超过 50％功率抑制的频率带宽，但我认为人们不会这样使用这个术语。

这里的底线是带宽是一个相当模糊的术语，即使在放大器和滤波器的有限环境中也是如此。如有疑问，请要求澄清。

射频应用中的带宽

RF系统的设计涉及对信号频率如何变化和相互作用的广泛分析，并且对带宽的参考绝非罕见。不幸的是，“带宽”在RF世界中并不是一个特别简单的术语。

-3dB带宽

首先，我们有-3dB版本的带宽。如果正在描述基带信号，我将假设带宽指示从0Hz到频率的频率范围，在该频率处信号的频域表示具有比最大幅度低3dB的幅度。

调制信号和通道间距

接下来，我们在调制信号和信道间隔的背景下具有带宽。这里的问题是可能相互干扰的调制信号的必要频率分离。

如果某个无线标准使用带宽为1 MHz的信道，这是否意味着一个调制信号的整个频谱包含在1 MHz频段内？不，因为少量的能量不可避免地延伸到频谱的中心频率之外。

我的一本教科书说RF工程师通常使用“99％带宽”，即包含99％频谱功率的频率范围。这里的要点是，如果信道间隔使得只有1％的信号功率干扰相邻信道，性能将不会显着降低。这个图表传达了一般的想法：

负频率

最后，还有负频率问题。有时，带宽包括负频率; 其他时候，它没有。

例如，如果我们谈论的是基带信号，则带宽可能指的是从0 Hz延伸到与基带频谱相关的某些（正）频率的频率范围。然而，如果通过（例如）幅度调制将该基带信号移位到更高频率，则负频率也被移位，并且现在调制信号的带宽比前一句中讨论的带宽宽。

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