第1章 射频电路设计基础1.1 频谱 由电气和电子工程师学会（IEEE）建立的频谱分段见表1.1.1。频率与波长的关系为
（1.1.1）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。常用的一些无线通信标准见表1.1.2。1.2 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。1.2.1 信号在时域中的相关概念 1．连续信号与离散信号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。2．周期信号与非周期信号
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
（1.2.1）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。3．振幅、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
（1.2.2）4．波长对于频率为f的信号的正弦波，当在自由空间传播的时候，波长定义为
（1
.2.3）式中，c是真空中的光速，数值为3×108m/s。5．测量仪器示波器和时域反射（TDR，Time Domain Refle
ction）分析仪是观察时域信号的典型仪器。1.2.2 信号在频域中的相关概念1．电磁波信号的构成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
（1.2.4）其波形如图1.2.1所示。图1.2.1 时域函
数波形（两个频率分量相加的情况，T=1/f1）由图1.2.1可见：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(2?f1t)的周期是T=1/f1，图1.2.1（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。2．时域函数与频域函数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。图1.2.2描绘了图1.2.1（c）中所示信号的频域函数波形。 注意，图1.2.2的s(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(2?f1t)）的频域表示形式。在f轴线上3点处的直线是频率为3
f1的正弦波信号[1/3sin(2?3f1t)]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，因此图1.2.2也可以
作为余弦波的频域表示形式。 图1.2.2 图1.2.1（c）中所示信号的频域函数波形3．频谱、信道与带宽信号的频谱是指信号所包含
频率分量的组成范围。对于图1.2.1（c）中所示信号的频谱是f1～3f1。信号的绝对带宽是其频谱的宽度，即所包含的频率范围。在图1
.2.1（c）中信号的带宽是2f1。从图1.2.2可见，信号中的大部分能量都集中在相对较窄的频率上，人们通常把这一频带称为有效带宽
或带宽。除信号带宽外，在传输中人们还经常提到信道带宽。信道带宽指信道上能够传送信号的最大频率范围。4．直流分量如果信号包括零频率分量，该分量就称为直流分量或恒定分量。5．测量仪器网络分析仪和阻抗分析仪是观察频域信号的典型测量仪器。 |
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