頻率換算
國際單位制(SI)
免費在線頻率單位換算工具,支援赫茲(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)、吉赫(GHz) 4個常用SI頻率單位雙向即時換算。輸入任意一個單位的數值,其他單位結果即時同步顯示,無需點擊按鈕。覆蓋從工頻50/60Hz、音訊20Hz~20kHz、超音波/交換式電源kHz級、FM廣播/CPU時脈MHz級到WiFi/5G通訊GHz級的全部常用頻率量程。所有換算在瀏覽器本地完成,資料不上傳伺服器,保護你的工程參數隱私。
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k小寫(kHz)、M大寫(MHz)、G大寫(GHz)、H大寫、z小寫(Hz),避免khz、mhz、ghz等不規範寫法
RBW越小頻率精度越高但掃描越慢,按訊號頻寬合理選擇
如1kHz=1ms週期、1MHz=1μs、1GHz=1ns,對除錯數位電路時序極有用
每提高一個octave頻率加倍(如1kHz→2kHz→4kHz→8kHz),對應音樂一個八度
普通10~30ppm、TCXO 0.5~2ppm、OCXO 0.01ppm,影響通訊、USB、RTC精度
當tr<2×訊號傳播延遲時必須按傳輸線處理(GHz級幾乎都要)
頻率的SI基本單位是赫茲,符號Hz,以德國物理學家海因里希·赫茲(Heinrich Hertz)命名,1Hz表示每秒振動1次(1Hz=1/s)。常用千進位單位:1 kHz(千赫)= 1000 Hz = 10³ Hz;1 MHz(兆赫)= 1000 kHz = 10⁶ Hz;1 GHz(吉赫)= 1000 MHz = 10⁹ Hz。每一級都是1000倍關係。例如2.4GHz = 2,400,000,000 Hz,中波AM廣播1000kHz = 1MHz。
頻率和週期互為倒數:T = 1/f,f = 1/T。頻率表示每秒振動次數,週期表示每次振動所需時間。例如50Hz工頻對應的週期T=1/50=0.02秒=20毫秒;1kHz訊號週期1ms;1MHz訊號週期1μs;1GHz訊號週期1ns。頻率越高週期越短,GHz級訊號週期僅1奈秒,對PCB走線長度非常敏感(1ns≈30cm光速傳播距離)。
電磁波波長λ與頻率f的關係:λ = c/f,其中c≈3×10⁸m/s(光速)。例如FM廣播100MHz對應波長λ=3×10⁸/10⁸=3米;WiFi 2.4GHz對應波長12.5cm;WiFi 5GHz對應波長6cm;4G LTE 1.8GHz對應16.7cm。波長決定天線尺寸(常用偶極天線長度=λ/2或λ/4),頻率越高波長越短,天線可以做得越小。
Hz是最基礎頻率單位,典型應用:電力工頻50Hz(中國/歐洲)、60Hz(美國/日本);人耳可聽頻率20Hz~20kHz的低頻段;音樂標準音A4=440Hz;心跳正常60~100次/分≈1~1.7Hz;地震波幾Hz以下;腦電波α波8~13Hz;CPU低端時脈如32.768kHz即時時脈晶振(RTC)在kHz級;機械振動、馬達轉速頻率等。
kHz覆蓋:音訊全頻段20Hz~20kHz;超音波清洗/測距20kHz~200kHz;中波AM廣播530~1710kHz;交換式電源工作頻率幾十kHz到幾百kHz(常見65kHz/100kHz/200kHz/400kHz);DC-DC變換器、反激/正激變換器;I²S音訊取樣率44.1kHz/48kHz/96kHz/192kHz;RTC晶振32.768kHz;中頻放大器;PLC電力線載波10~500kHz;生物電訊號擷取。
MHz覆蓋應用極廣:FM廣播88~108MHz;短波/超短波通訊3~30MHz(HF)、30~300MHz(VHF);航空通訊118~136MHz;對講機VHF/UHF段;RFID 13.56MHz(NFC)、868/915MHz;FM收音機、TV廣播;MCU/CPU時脈幾十MHz到幾百MHz(STM32常見72/168/400MHz);USB 480Mbps高速率訊號;藍牙2.4GHz(跨進GHz);FM/FSK無線模組315/433MHz。
GHz覆蓋現代高速通訊和計算:WiFi 2.4GHz/5GHz/6GHz(Wi-Fi 6E);藍牙2.4GHz;微波爐2.45GHz;4G LTE 700MHz~2.6GHz(部分進入GHz);5G Sub-6GHz頻段與毫米波24~40GHz;衛星通訊C/Ku/Ka波段(4~40GHz);現代PC/手機CPU 2~4GHz多核;DDR記憶體時脈1.6~6.4GHz;USB 3.x 5/10Gbps;PCIe/SerDes;雷達、微波測距;UWB超寬頻3~10GHz。
人耳可聽範圍約20Hz~20kHz(隨年齡增長高頻下降,成年人通常只能到15~17kHz)。根據奈奎斯特取樣定理,取樣率必須大於訊號最高頻率2倍才能無失真重建。CD音質取樣率44.1kHz可覆蓋20kHz音訊(2×20k=40k<44.1k),留了少量過渡帶餘量;專業音訊/視訊常用48kHz(與視訊幀率同步);Hi-Res高解析音訊用88.2/96/192kHz保留更多空氣感和泛音。
常用石英晶振頻率:32.768kHz(RTC即時時脈,2^15方便分頻到1秒);8MHz、12MHz、16MHz(MCU/USB/AVR經典時脈);11.0592MHz(序列埠鮑率精確分頻用);25MHz(乙太網MII);24MHz(USB全速);27MHz(USB高速、視訊);14.31818MHz(NTSC彩色副載波衍生,老PC系統時脈);48MHz(USB);50MHz(FPGA/PCIe參考時脈)。
國際電信聯盟(ITU)頻段劃分:ELF極低頻<3kHz(電力/海底通訊);VLF甚低頻3~30kHz(長波導航);LF低頻30~300kHz(長波廣播/AM歐洲);MF中頻300~3000kHz(中波AM廣播530~1710kHz);HF高頻3~30MHz(短波通訊、收音機SW段);VHF甚高頻30~300MHz(FM廣播88~108MHz、TV、對講機);UHF特高頻300~3000MHz(4G、WiFi 2.4G、藍牙、對講機);SHF超高頻3~30GHz(WiFi 5G、5G Sub-6、微波、衛星);EHF極高頻30~300GHz(毫米波5G、雷達)。
CPU主頻表示每秒時脈週期數,1GHz=每秒10億個時脈週期。每個時脈週期T=1/f是CPU最基本時間單位,例如3GHz CPU週期約0.33ns。一般來說同架構CPU主頻越高執行越快,但不同架構不能簡單比GHz(如ARM和x86每週期指令數IPC不同)。超頻就是提高主頻到GHz級更高值,但會增加發熱和功耗。近年多核+提升IPC比單純堆GHz更常見。
本工具支援4個SI頻率單位:Hz(赫茲)、kHz(千赫)、MHz(兆赫)、GHz(吉赫),覆蓋電子工程、無線電、音訊、通訊99%以上的日常使用場景。THz(太赫=10¹²Hz)主要用於太赫茲光譜、安檢成像等極專業科研領域;rpm(轉/分鐘)是機械轉速單位,1rpm≈0.0167Hz,屬於機械範疇;BPM(拍/分鐘)是音樂节拍單位,正常60~180BPM≈1~3Hz。後續若有高頻需求我們會評估加入。
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