带宽

对于幅值为 \( F \) 的固定激励函数,系统在谐振频率 \( f_0 \) 处出现相对最大振幅 \( U_0 \)。在谐振频率两侧,振幅都会降低。在谐振频率 \( f_0 \) 的低侧,存在一个频率 \( f_1 \),该处的振幅仅为 \( U_0 / \sqrt{2} \)。同样,在谐振频率 \( f_0 \) 的高侧,存在一个频率 \( f_2 \),该处的振幅也仅为 \( U_0 / \sqrt{2} \)。频率 \( f_1 \)\( f_2 \) 称为半功率频率(即与 \( f_0 \) 处最大振幅 \( U_0 \) 时的功率相比,功率下降一半的频率)。

带宽 Bw(单位 Hz)定义为:

\begin{align} \label{eq:11801a} Bw = f_2 - f_1 \end{align}

图 — 带宽
图 1. 带宽

带宽与 Q(品质因数)之间的关系为 —

\begin{align} \label{eq:11802a} Q = \frac{f_0}{Bw} \end{align}

因此,带宽窄表示 Q 值高。

注:

  1. 复杂系统(例如超声叠堆)可能具有多个谐振。可以针对每个谐振分别确定带宽(及相应的 Q 值)。
  2. 对于包含压电陶瓷的系统,由于陶瓷的机电效应,图 1 中的振幅曲线会变得更加复杂。

另请参阅 —
衰减
阻尼比
对数衰减率
损耗角正切