Kaistanleveys

Radioamatööriwikistä
(Ohjattu sivulta Kaistaleveys)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Kaistanleveys (engl. bandwidth, BW) tarkoittaa asiayhteydestä riippuen useita määritelmiä:

  • Suodattimen/laitteen kaistanleveys
  • Toiminta-alueen kaistanleveys
  • Kohinakaistanleveys
  • Signaalin kaistanleveys

Suodattimen/laitteen kaistanleveys

Suodattimen/laitteen kaistanleveys yleensä määritellään -3 dB eli puolentehon pisteiden taajuuksien erotuksena, käytetään myös termiä tehokaistanleveys. Suodattimen/laitteen vaimennusta verrataan läpäisykäyrän pienimmän vaimennuksen tai suurimman vahvistuksen arvoon. Suodattimien yhteydessä voidaan määritellä muotokerroin, joka kertoo kuinka jyrkästi suodattimen vaimennus kasvaa estoalueella. Monasti muotokertoimella tarkoitetaan -60 dB kaistaleveyden suhdetta -3 dB kaistaleveynteen.

Toiminta-alueen kaistanleveys

Toiminta-alueen kaistanleveys tarkoittaa taajuusaluetta, jolla laite tai piiri toimii annettujen suoritusarvojen mukaisesti. Monasti määritellään toiminta-alue pienimmän ja suurimman taajuuden avulla ilman kaistanleveyssanaa. Toiminta-alueen kaistan ulkopuolella laite tai piiri voi toimia heikennetyillä suoritusarvoilla tai toimintaan tulee mukaan ei-toivottuja piirteitä, esim. näytteenottoa käyttävässä toiminteessa tapahtuu laskostumista.

Kohinakaistanleveys

Kohinakaistalevenys määrittelee ideaalisen suodattimen kaistanleveyden, joka läpäiseen saman määrän valkoista kohinaa kuin suodatin/laite läpäisee. Yleeensä kohinakaistanleveys ja -3 dB:n tehokaistanleveys eivät ole samat, koska kohinakaistanleveys määritellään tehon perusteella ja -3 dB:n kaistaleveys määritellään jännitteen tai virran perusteella. Kohinakaistanleveyden määrittäminen on tarpeen mitattaessa esim. kohinakerrointa sinisignaalilla.

Signaalin kaistanleveys

Signaalin kaistanleveys määritellään tilanteen mukaan vaihtelevasti. Radiotiellä on käytössä:

  • Tehokaistanleveys määritellään -3 dB eli puolentehon pisteiden taajuuksien erotuksena.
  • Tarpeellinen kaistaleveys (eng. Necessary Bandwidth) on kaistanleveys, joka tarvitaan signaalin siirtämiseen ilman liian suuria vääristymiä. Suositus [1]RECOMMENDATION ITU-R SM.1138 määrittelee erilaisten modulaatiotapojen tarpeellisen kaistanleveyden laskentatavan. Esimerkiksi FT8 siirtotavalle, jossa on 8 taajuutta 6,25 Hz välein ja modulaationopeus on 6,25 baudia, tulee tarpeelliseksi kaistanleveydeksi n. 54 Hz.
  • Käytetty kaistanleveys (engl. Occupied Bandwidth) on kaistanleveys, jonka sisällä on yleensä käytetyssä määrittelyssä 99 % signaalitehosta eli signaalin taajuuden ala- ja ylpäpuolella on 0,5 % tehosta. Suositus [2]RECOMMENDATION ITU-R SM.328-11 määrittelee miten käytetty kaistanleveys lasketaan erilaisille modulaatiotavoilla.
  • Kanavan kaistanleveys (engl. channel bandwidth) on sama kuin kanavien väli. Itse signaalin tarpeellinen kaistaleveys ja käytetty kaistaleveys ovat yleensä pienempiä kuin kanavan kaistaleveys.
  • Signaalin ominaisuuksista määritelty kaistanleveys ilmaisee jollain yksinkertaisella laskentatavalla lähetteen kaistanleveyden. Esimerkiksi WSJT-X taajuusiirtoavainnusta käyttävissä lähetelajeissa kaistanleveydeksi on määritelty kantoaaltojen lukumäärä kertaa kantoaaltojen väli, josta esim. FT8 siirtotavalla tulee 8 x 6,25 Hz = 50 Hz.

Viitteet

  1. RECOMMENDATION ITU-R SM.1138
  2. RECOMMENDATION ITU-R SM.328-11