Полоса пропускания (bandwidth)

Полоса пропускания - это разница между максимальной и минимальной частотами в непрерывном наборе частот. Как правило, измеряется в герцах. Иногда под термином "полоса пропускания" подразумевается эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ), иногда - максимальная частота пропускания, в зависимости от контекста.

ЭППЧ - это промежуток частот между верхней и нижней частотами отсечки, например, в полосовом фильтре, канале связи или спектре сигнала. Для фильтра нижних частот полоса пропускания равна его верхней частоте отсечки (как на картинке).
Полоса пропускания в герцах является основным понятием во многих областях, в том числе электронике, теории информации, цифровой связи, радиосвязи, обработке сигналов и спектроскопии.
Ключевой характеристикой является то, что пропускная способность полосы заданной ширины может нести одинаковый объем информации, независимо от того, где эта полоса расположена в частотном спектре. Например, полоса в 3 кГц может обеспечивать телефонный разговор, если это сигнал на основной частоте, или модулированный на некоторой более высокой частоте.

Пропускная способность является ключевым понятием во многих приложениях телефонии. В радиосвязи, например, полоса пропускания частотного диапазона обеспечивается модулированной несущей волной, тогда как в оптике это ширина отдельных спектральных линий или весь спектральный диапазон.
 

Во многих случаях, полоса пропускания является ценным и ограниченным ресурсом. Например, FM- тюнер -приемник радио охватывает ограниченный диапазон частот. Государственные учреждения могут распределить регионально доступную полосу пропускания для передачи обладателям лицензии так, чтобы их сигналы были взаимно независимы. Каждому передатчику принадлежит часть полосы пропускания.

Для различных приложений существуют различные точные определения. Например, одним определением пропускной способности может быть диапазон частот, за которым частотная функция равна нулю. Обычно, в качестве границы полосы пропускания принимается область, где функция ослабевает на 3 дБ (то есть выходная мощность меньше 0,5 или выходное напряжение меньше 0,707 В), иногда- на 10 дБ или какого-то иное абсолютное значение.