Полоса пропускания

О полосе пропускания в цифровой технике см. Скорость передачи данных

Полоса пропускания — диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического или оптического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы^[1].

Применительно к электрическим фильтрам полосой пропускания или полосой прозрачности называется полоса частот, в пределах которой коэффициент передачи фильтра остаётся выше (а затухание — ниже) некоторого определённого значения^[2].

Основные параметры полосы пропускания

Основные параметры, которые характеризуют полосу пропускания — это ширина полосы и неравномерность АЧХ в пределах полосы пропускания^[1].

Ширина полосы пропускания

Ширина полосы пропускания колебательной системы

Ширина полосы определяется как разность верхней и нижней граничных частот участка АЧХ $f_{2}-f_{1}$ , на котором амплитуда колебаний равняется ${\frac {1}{\sqrt {2}}}$ (или, что эквивалентно ${\frac {1}{2}}$ для мощности) от максимальной^[1]. Этот уровень соответствует −3 дБ от максимума.

Ширина полосы пропускания выражается в единицах частоты (например, в герцах)^[1].

Иногда полосу пропускания определяют также по фазо-частотной характеристике устройства^[1].

В радиосвязи и устройствах передачи информации расширение полосы пропускания позволяет передать большее количество информации^[1].

Неравномерность АЧХ

Неравномерность АЧХ в полосе пропускания характеризует степень её отклонения от прямой, параллельной оси частот. Неравномерность АЧХ выражается в децибелах. Уменьшение неравномерности АЧХ в полосе пропускания улучшает воспроизведение формы передаваемого сигнала^[1].

Классификация

В электрических цепях различают:

Абсолютную полосу пропускания: $S_{A}=\Delta f=f_{2}-f_{1}=f_{0}/Q$ , где $f_{0}$ — резонансная частота контура, $Q$ — добротность контура.
Относительную полосу пропускания: $S_{0}=S_{A}/f_{0}=1/Q$ ^[3].

Требования к полосе пропускания

Требования к полосе пропускания различных устройств определяются их назначением. Например, для телефонной связи достаточна полоса шириной около 3 кГц (300—3400 Гц), для высококачественного воспроизведения музыкальных произведений — 30—16000 Гц, для телевизионного вещания — шириной до 8 МГц^[1].

См. также

Примечания

↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ Полоса пропускания. Большая советская энциклопедия. 3-е изд.
↑ Мазор Ю. Л. и др. Энциклопедия Радиотехника, 2002. — C. 643.
↑ Шебес М. Р. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах. — C. 127.

[booksite-1] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ Полоса пропускания. Большая советская энциклопедия. 3-е изд.

[2] Мазор Ю. Л. и др. Энциклопедия Радиотехника, 2002. — C. 643.

[3] Шебес М. Р. Теория линейных электрических цепей в упражнениях и задачах. — C. 127.

[1]

[2]

[3]