
【電】 attenuation distortion
衰減失真(Attenuation Distortion)是信號傳輸系統中的一種常見現象,指信號在通過傳輸介質(如電纜、光纖或無線信道)時,其不同頻率分量所經曆的衰減程度不一緻,導緻信號波形發生畸變。該術語在電子工程和通信領域尤為重要,主要包含以下核心含義:
衰減(Attenuation)
指信號在傳輸過程中能量或幅度的減弱。這通常是由于傳輸介質的電阻、電導、介電損耗或輻射等因素造成的能量損失。所有頻率的信號都會經曆一定程度的衰減。
失真(Distortion)
指信號波形在傳輸後發生的不期望的改變,導緻輸出信號與輸入信號不完全相同。衰減失真特指由衰減隨頻率變化引起的失真。
關鍵特征:頻率依賴性
衰減失真的核心在于衰減量不是常數,而是隨信號頻率變化。這意味着:
後果與影響
漢英對照關鍵術語:
權威參考來源:
經典教材,在讨論線性時不變系統(LTI)的頻率響應和失真類型時,會涵蓋幅度失真(包括衰減失真)和相位失真的概念。
在定義各種電纜(如Cat5e, Cat6)的傳輸性能參數時,會明确要求衰減和衰減失真的限值(通常表現為插入損耗隨頻率變化的斜率或與理想值的偏差)。這些标準确保了不同頻率信號衰減的一緻性要求。
這類教材在講解基帶傳輸和信道特性時,會詳細分析信道引起的失真,包括衰減失真(幅度失真)和時延失真(相位失真)及其對信號的影響。
這些測試測量設備制造商的技術文檔,在讨論網絡分析、信號完整性測試或通信系統測試時,會解釋如何測量和評估傳輸線或信道的衰減失真特性。
數學表達(簡化模型):
在理想的線性無失真傳輸系統中,傳輸函數(頻率響應)應滿足:
$$ |H(jomega)| = K $$ (對所有頻率ω,幅度響應為常數K)
$$ angle H(jomega) = -omega t_d $$ (相位響應是頻率的線性函數,斜率為群時延 $t_d$)
衰減失真破壞了幅度響應的平坦性,即 $|H(jomega)|$ 不是常數,而是隨頻率ω變化。
“衰減失真”是一個組合詞彙,需從“衰減”和“失真”兩個角度綜合解釋:
衰減
指信號或能量在傳輸過程中因介質吸收、散射等原因逐漸減弱的現象。例如:通信信號在電纜中傳播時,部分能量轉化為熱能,導緻信號強度降低。
失真
指信號在傳輸或處理過程中失去原有特性,導緻輸出與輸入不一緻的現象。例如:聲音信號經過放大器後出現波形畸變。
指信號因衰減導緻形态或内容發生偏差,常見于以下場景:
物理傳輸
如光纜中的光信號因距離過長而能量衰減,造成接收端信號波形變形或數據丢失。
信息傳遞
語言、文字等信息在人際傳播中可能因多次轉述而内容失真,例如“重要的事情說三遍”可減少此類衰減。
電子設備
放大器等設備若處理超出範圍的信號,可能因衰減器使用不當導緻信號畸變。
假設一段音頻信號通過長距離電纜傳輸,高頻部分因衰減丢失,接收端聽到的聲音變得沉悶——這是典型的“衰減失真”(能量衰減導緻頻率成分丢失,信號形态改變)。
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