Uma harmónica é um sinal ou onda cuja frequência é um múltiplo integral (número inteiro) da frequência de algum sinal ou onda de referência. O termo também pode se referir à razão entre a frequência de tal sinal ou onda e a frequência do sinal ou onda de referência.
Deixe f representar a frequência principal, ou fundamental, de um sinal de corrente alternada ( CA ), campo eletromagnético , ou onda sonora. Esta freqüência, geralmente expressa em hertz , é a freqüência na qual a maior parte da energia é contida, ou na qual o sinal é definido para ocorrer. Se o sinal for exibido em um osciloscópio, a forma de onda aparecerá para repetir a uma taxa correspondente a f Hz.
Para um sinal cuja freqüência fundamental é f , o segundo harmônico tem uma freqüência 2 f , o terceiro harmônico tem uma freqüência 3 f , e assim por diante. Vamos representar o comprimento de onda do sinal ou onda em um meio especificado. A segunda harmónica tem um comprimento de onda w /2, a terceira harmónica tem um comprimento de onda w /3, e assim sucessivamente. Os sinais que ocorrem em freqüências de 2 f , 4 f , 6 f , etc. são chamados de harmônicas pares; os sinais em freqüências de 3 f , 5 f , 7 f , etc. são chamados de harmônicas ímpares. Um sinal pode, em teoria, ter infinitos harmónicos.
Nunca todos os sinais contêm energia em frequências harmónicas, para além da energia na frequência fundamental. Se toda a energia de um sinal estiver contida na frequência fundamental, então esse sinal é uma onda sinusoidal perfeita. Se o sinal não é uma onda senoidal perfeita, então alguma energia está contida nos harmónicos. Algumas formas de onda contêm grandes quantidades de energia em frequências harmónicas. Exemplos são ondas quadradas, ondas dente de serra e ondas triangulares.
Em comunicações e radiodifusão sem fio, os transmissores são projetados de forma que emitem um mínimo de energia em freqüências harmônicas. Normalmente, um dispositivo sem fio é destinado ao uso em apenas uma freqüência. A saída de sinal em freqüências harmônicas pode causar interferência em outras comunicações ou radiodifusão. Por exemplo, um sinal de radiodifusão a 90,5 MHz (na banda FM padrão) teria uma segunda harmônica a 181 MHz, uma terceira harmônica a 271,5 MHz, uma quarta harmônica a 362 MHz, e assim por diante. Alguns ou todos esses sinais harmônicos poderiam, se fortes, interromper as atividades em outros serviços sem fio.