通過帯域

通過帯域とは、フィルターを通過できる周波数または波長の範囲です。たとえば、無線受信機には、アンテナが拾ったすべての電波から目的の無線信号の周波数を選択するためのバンドパス フィルターが含まれています。受信機の通過帯域とは、目的の周波数 (チャンネル) に同調したときに受信できる周波数の範囲です。

バンドパスフィルタを通した信号（つまり、通過帯域にのみエネルギーを持つ信号）は、ベースバンド信号とは対照的に、バンドパス信号と呼ばれます。^{[1]バンドパスフィルタには通常、2つの}バンドストップフィルタ があります。

電気通信、光学、音響学において、通過帯域（バンドパスフィルタリングされた信号）とは、何らかのフィルタリング装置によって（相対損失が最小、相対利得が最大で）伝送される周波数スペクトルの部分です。言い換えれば、何らかのフィルタまたはフィルタのセットを通過する周波数帯域です。添付の​​図は、ハイパスフィルタとローパスフィルタで構成されるバンドパスフィルタによってフィルタリングされる波形の概略図を示しています。

無線受信機には通常、単一の局から送信される無線信号の 帯域幅に対応できるほど広い通過帯域を持つ調整可能なバンドパス フィルタが含まれています。

デジタル通信伝送方式には、ベースバンドとパスバンド という 2 つの主なカテゴリがあります。

• ベースバンド伝送では、ライン コーディングが利用され、パルス列またはデジタルパルス振幅変調(PAM) 信号が生成されます。これは通常、光ファイバー ケーブルや短距離銅線リンクなどのフィルタリングされていない配線で使用されます (例: V.29 ( EIA/TIA-232 )、V.35、IEEE 802.3、SONET/SDH )。
• パスバンド伝送では、デジタル変調方式が採用され、一部のバンドパス フィルタ チャネルでは限られた周波数範囲のみが使用されます。パスバンド伝送は、通常、無線通信やPOTS回線などのバンドパス フィルタ チャネルで使用されます。また、周波数分割多重化も可能です。デジタル ビットストリームは、まず同等のベースバンド信号に変換され、次にRF信号に変換されます。受信側では、復調器を使用して信号を検出し、変調プロセスを逆にします。変調と復調を組み合わせた機器は、モデムと呼ばれます。

一般に、フィルタの通過帯域の幅と、フィルタが新しい入力に応答するのに必要な時間には反比例関係があります。通過帯域が広いほど、応答時間は速くなります。^{[要出典]これは、}フーリエ解析の数学的な結果です。

通過帯域の制限周波数は、相対的な強度または電力が最大強度または電力の指定された割合まで減少する周波数として定義されます。この電力の減少は、多くの場合、半電力点、つまり最大電力より 3 dB低い値として指定されます。

限界周波数の差は帯域幅と呼ばれ、ヘルツ（光学領域では、波長差のナノメートルまたはマイクロメートル）で表されます。

関連用語の「バンドパス」は、フィルターまたはフィルタリング プロセスの種類を表す形容詞です。影響を受けるスペクトルの実際の部分を指す「パスバンド」と混同されることがよくあります。これら 2 つの単語はどちらも英語の形成規則に従う複合語です。主な意味は複合語の後半部分であり、修飾語は前半部分です。したがって、「デュアル バンドパス フィルターには 2 つのパスバンドがあります」と正しく言うことができます。

•  この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。( MIL-STD-188 をサポート)。