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業餘無線電手冊/正弦波形

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正如前一章中提到的,交流電是隨時間變化的電流。一類特定的電流,以及電壓,是正弦波形。正弦波形是無線電的基礎。例如,莫爾斯電碼訊號是由正弦波形產生的。正弦波形也是AM、FM和電視訊號的基礎。

正弦波形的基本特性

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正弦波形(以下簡稱正弦波)有三個基本特性:振幅、頻率和相位。

A basic sinusoid
一個基本的正弦波

如示意圖所示,振幅是高值與低值之差。波形可以有不同的單位,這取決於波形是什麼。如果波形測量的是電壓隨時間的函式,那麼振幅將以伏特為單位;如果它測量的是電流隨時間的函式,振幅將以安培為單位。頻率等於,是波形迴圈速度的度量。如果波形是時間的函式,那麼頻率通常用赫茲(Hz)來衡量。由於頻率是衡量波形迴圈速度的度量,因此頻率有時(通常在較舊的文字中)用迴圈表示。一個迴圈等於一赫茲。λ是頻率的倒數,稱為週期(通常用“T”來表示週期)。相位是測量訊號相對於某個參考訊號的“偏移”程度。相位只有在比較相同頻率的訊號時才有意義,否則相位將隨著時間的推移而改變。

Comparing sine and cosine waves.
比較正弦波和餘弦波。

在第二個圖中,紅色是正弦波,綠色是餘弦波。可以看到,這些波形是相同的,只是一個是另一個的偏移版本。請注意,餘弦函式在 0 處達到峰值,而正弦函式在 處達到峰值。餘弦函式更早達到峰值,據說比正弦函式超前 或 90°。

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