Полоса пропускания

Полоса пропускания — это диапазон частот или длин волн , которые могут проходить через фильтр . Например, радиоприемник содержит полосовой фильтр для выделения частоты нужного радиосигнала из всех радиоволн, улавливаемых его антенной. Полоса пропускания приемника — это диапазон частот, которые он может принимать, когда он настроен на нужную частоту (канал).

Сигнал с полосовой фильтрацией (то есть сигнал с энергией только в полосе пропускания) известен как полосовой сигнал , в отличие от сигнала основной полосы частот . Полосовой фильтр обычно имеет два полосовых фильтра.

Фильтры

Неограниченный сигнал (верхняя диаграмма). Полосовой фильтр применен к сигналу (средняя диаграмма). Результирующий сигнал полосы пропускания (нижняя диаграмма). A(f) — функция частоты сигнала или фильтра в произвольных единицах.

В телекоммуникациях , оптике и акустике полоса пропускания ( сигнал с полосовой фильтрацией ) — это часть частотного спектра , которая передается (с минимальными относительными потерями или максимальным относительным усилением ) каким-либо фильтрующим устройством. Другими словами, это полоса частот, которая проходит через некоторый фильтр или набор фильтров.На следующем рисунке показана схема сигнала, фильтруемого полосовым фильтром, состоящим из фильтра верхних и нижних частот .

Радиоприемники обычно включают в себя перестраиваемый полосовой фильтр с полосой пропускания, достаточно широкой, чтобы соответствовать полосе пропускания радиосигнала, передаваемого одной станцией.

Цифровая передача

Существует две основные категории методов передачи цифровой связи : основная полоса и полоса пропускания.

• При передаче в основной полосе частот линейное кодирование используется , в результате чего получается последовательность импульсов или цифровой импульсно-амплитудно-модулированный сигнал (PAM). Обычно это используется по нефильтрованным проводам, таким как оптоволоконные кабели и медные каналы ближнего действия, например: V.29 ( EIA/TIA-232 ), V.35 , IEEE 802.3 , SONET/SDH .
• При передаче в полосе пропускания используются методы цифровой модуляции , так что в некотором канале с полосовой фильтрацией используется только ограниченный диапазон частот. Передача в полосе пропускания обычно используется в беспроводной связи и в каналах с полосовой фильтрацией, таких как линии POTS . Это также позволяет осуществлять мультиплексирование с частотным разделением каналов . Цифровой поток битов сначала преобразуется в эквивалентный сигнал основной полосы частот, а затем в радиочастотный сигнал. На стороне приемника используется демодулятор для обнаружения сигнала и обращения процесса модуляции. Комбинированное оборудование для модуляции и демодуляции называется модемом .

Подробности

В общем, существует обратная зависимость между шириной полосы пропускания фильтра и временем, необходимым фильтру для реагирования на новые входные данные. Широкая полоса пропускания обеспечивает более быстрое время отклика. Это следствие математического Фурье анализа .

Предельные частоты полосы пропускания определяются как частоты, на которых относительная интенсивность или мощность уменьшается до определенной доли максимальной интенсивности или мощности. Это снижение мощности часто определяется как точка половинной мощности, т. е. на 3 дБ ниже максимальной мощности.

Разность предельных частот называется шириной полосы и выражается в герцах (в оптическом режиме — в нанометрах или микрометрах дифференциальной длины волны).

Родственный термин « полоса пропускания » — это прилагательное, которое описывает тип фильтра или процесс фильтрации; его часто путают с «полосой пропускания», которая относится к фактической части затронутого спектра. Оба эти слова являются составными словами , которые следуют английским правилам образования: основное значение — это последняя часть сложного слова, а модификатор — первая часть. Следовательно, можно правильно сказать: «Двухполосный фильтр имеет две полосы пропускания».

Ссылки

• В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).