什麼是頻寬?
頻寬指的是一段頻帶的寬度——也就是訊號、通道或系統所佔用的頻率範圍。計算方式相當簡單:用該頻帶中最高的頻率減去最低的頻率即可。頻寬是電子、電信、音訊工程與射頻(RF)設計中的核心概念,它直接決定了資料傳輸容量、訊號保真度,以及通道的分配方式。
如何使用本計算器
請分別輸入上限(較高)頻率與下限(較低)頻率,單位皆為赫茲(Hz)。計算器會回傳三項結果:頻寬、中心頻率(兩個頻率界限的中間值),以及分數頻寬——也就是把頻寬換算成中心頻率的百分比。這個數值很實用,可以用來比較不同頻帶相對於其在頻譜中所在位置的「寬窄」程度。
公式解析
最基本的關係式為 \(\text{BW} = f_{\text{high}} - f_{\text{low}}\)。中心頻率則是兩者的平均值,即 \((f_{\text{high}} + f_{\text{low}}) / 2\);而分數頻寬等於頻寬除以中心頻率,再乘以 100 換算成百分比。窄頻訊號的分數頻寬很小,超寬頻訊號的分數頻寬則相當大。
$$\text{BW} = \text{Upper Frequency (Hz)} - \text{Lower Frequency (Hz)}$$
實際範例
以人耳可聽見的音訊範圍為例:\(f_{\text{high}} = 20{,}000\ \text{Hz}\)、\(f_{\text{low}} = 20\ \text{Hz}\)。頻寬為 $$20{,}000 - 20 = 19{,}980\ \text{Hz}$$ 中心頻率為 $$\frac{20{,}000 + 20}{2} = 10{,}010\ \text{Hz}$$ 分數頻寬則為 $$\frac{19{,}980}{10{,}010} \times 100 \approx 199.6\%$$
常見問題
我應該使用什麼單位?兩個輸入欄位請使用相同單位——通常是赫茲(Hz),但只要上下限的單位一致,也可以使用 kHz、MHz 或 GHz;計算出的頻寬會以同樣的單位呈現。
分數頻寬有什麼用途?它能告訴你某個頻帶相對於其中心的寬窄程度。天線與濾波器常依此數值分類為窄頻(<1%)、寬頻或超寬頻(>20%)。
頻寬可能是負數嗎?如果你輸入的下限頻率大於上限頻率,結果就會變成負數——這時只要把兩個數值對調,讓 \(f_{\text{high}}\) 為較大的數即可。