
【計】 beat frequency
差頻(Chāpín)在電子工程與通信領域中是一個核心概念,指兩個不同頻率的信號相互作用時産生的頻率差值。其英文對應術語為Beat Frequency 或Difference Frequency。
差頻指兩個頻率分别為 (f_1) 和 (f_2) 的振蕩信號通過非線性器件(如混頻器)混合後,輸出信號中存在的頻率分量 (|f_1 - f_2|)。數學表達為: $$ Delta f = |f_1 - f_2| $$ 其中 (Delta f) 即為差頻值。例如,若 (f_1 = 100,text{MHz}),(f_2 = 90,text{MHz}),則差頻 (Delta f = 10,text{MHz})。
混頻原理
在超外差接收機中,差頻是實現信號下變頻的關鍵。射頻信號(RF)與本振信號(LO)在混頻器中相乘,産生包含和頻((f_text{RF} + f_text{LO}))與差頻((|f_text{RF} - f_text{LO}|))的中頻信號(IF),便于後續放大與濾波。
測量與檢測
差頻現象廣泛用于頻率測量。例如激光幹涉儀中,兩束頻率相近的光束幹涉産生差頻信號,通過檢測該信號可推算微小位移或速度變化。
通信系統
在調制解調技術中,差頻用于載波同步與信道選擇。例如在調頻(FM)收音機中,通過控制本振頻率與接收信號的差頻固定為中頻(典型值10.7 MHz),确保信號穩定處理。
注:因未檢索到可驗證的線上資源鍊接,此處引用經典學術文獻作為來源。建議通過學術數據庫(如IEEE Xplore、SpringerLink)獲取原文。
差頻(Beat Frequency)是指兩個頻率相近的波或信號相互作用後産生的頻率差值。以下是其核心定義和應用場景的綜合解釋:
差頻源自聲學中兩個頻率相近的聲波幹涉現象,其幹涉信號的頻率為原始兩波頻率之差。例如,若聲波A的頻率為$f_1$,聲波B為$f_2$,則差頻為$|f_1 - f_2|$。這一概念後來擴展至光學和電子學領域。
在電子通信中,差頻指發射頻率與接收頻率之間的差值,例如終端機常用下差頻(接收頻率高于發射頻率),而中繼台使用上差頻(發射頻率高于接收頻率)。
差頻的生成可表示為: $$ f_{text{差}} = |f_1 - f_2| $$ 其中$f_1$和$f_2$為原始信號的頻率。當兩者接近時,差頻現象尤為顯著,例如$f_1=1000text{Hz}$和$f_2=1005text{Hz}$的聲波會産生$5text{Hz}$的差頻波動。
差頻是跨學科的重要概念,核心是頻率差異的物理表現,在通信、電子工程和物理實驗中均有廣泛應用。如需更詳細的技術原理(如非線性介質中的差頻效應),可參考專業文獻或百科來源。
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