آموزش های پایه ای برق, مقالات
تفاوت بین فرکانس (f) و پهنای باند (B)
بهمن
در این مقاله قصد داریم در مورد فرکانس و پهنای باند و همچنین تفاوت آن‌ها صحبت کنیم.
فهرست مطالب
- 1- مقدمه
- 2- فرکانس چیست؟
- 3- پهنای باند چیست؟
- 4- تفاوت فرکانس و پهنای باند
————————————————–
1- مقدمه
فرکانس وپهنای باند، دو اصطلاح اصلی مربوط به انتقال داده‌ها هستند.تفاوت عمده این دو در این‌است که فرکانس تعداد سیکل (تناوب یا دوره) کامل را در زمان واحد نشانمیدهد.در صورتی که، پهنای‌باند، مقدار کلی داده منتقل‌شده در زمان واحد‌‌است.هر دو این پارامترها دارای یک واحد اندازه‌گیری مشابه، یعنی هرتز هستند.اما این دو هنگام مطالعه در زمینه شبکه، معنای متفاوتی دارند.در ادامه قصد داریم به تعریف دقیق این دو کمیت و تفاوت های آن‌ها بپردازیم.
————————————————–
2- فرکانس چیست؟
فرکانس به عنوان تعداد کل سیکل‌های کامل موج در هر ثانیه از یک شکل موج، تعریف می‌شود.اساساً، فرکانس تعداد سیکل كامل یک موج را در زمان واحد نشان مي‌دهد.فرکانس و پهنای باندشکل زیر دو شکل موج مختلف را نشان می‌دهد:
در اینجا همانطور که می‌بینیم هر دو شکل موج فرکانس‌های مختلفی دارند.از شکل مشخص‌است که طول موج [3]شکل موج در حالت اول بزرگتر‌است در حالی که در مورد دوم کوچکتر‌است،
که نشان می‌دهد، دو شکل موج سیگنال دارای فرکانس های مختلفی هستند.در حالت اول، تعداد سیکل کامل در هر ثانیه، برابر یک سیکل‌است.در حالی که در شکل موج دوم تعداد سیکل کامل در هر ثانیه برابر 2است.بنابراین فرکانس سیگنال اول 1 هرتز و فرکانس سیگنال دوم 2 هرتز‌است.از این رو می‌توان گفت که بسامد (فرکانس) یک سیگنال وابسته به تعداد سیکل کامل یک شکل موج در زمان واحد‌‌است.
————————————————–
3- پهنای باند چیست؟
پهنای باند کاملاً به فرکانس مربوط‌است اما، قطعاً خود فرکانس نیست. با این حال ، پهنای باند دامنه [4]فرکانس ها‌است.
پهنای باند به عنوان تفاوت در اجزای فرکانس بالا و پایین موجود در یک سیگنال تعریف‌شده‌است. بنابراین مقدار داده منتقل شده در ثانیه را مشخص‌می‌کند.
شکل زیر پهنای باند یک سیگنال “f” را با فرکانس های پایین تر و بالاتر به ترتیب fL و fu نشانمیدهد:
در اصل می‌دانیم که سیگنال منتقل‌شده از اجزای مختلف فرکانس تشکیل‌شده‌است.
سپس در بین فرکانس‌های مختلف چگونه می‌توان دامنه اشغال‌شده توسط سیگنال کامل را مشخص‌کرد؟
پهنای باند ایده‌ای درباره طیف وسیعی از سیگنال منتقل شده ارائه‌می‌دهد.بنابراین دامنه سیگنال با محاسبه تفاوت بین کمترین و بالاترین مؤلفه فرکانس موجود در سیگنال تعیین‌می‌شود.فرض‌کنید سیگنالی که قرار‌است منتقل‌شود دارای فرکانس‌های مختلفی از جمله 6000MHz ، 4200MHz ، 1500 MHz و 820 MHZاست.بنابراین ، در اینجا پهنای باند سیگنال با تفاوت پایین ترین و بالاترین مؤلفه فرکانس مشخص می‌شود.پهنای باند = 6000 مگاهرتز – 820 مگاهرتز = 5180 مگاهرتز
این نشان می‌دهد که سیگنال با فرکانس بین 6000 و 820 مگاهرتز منتقل‌می‌شود.بنابراین پهنای باند 5180 مگاهرتز خواهد‌بود.لازم به ذکر‌است که فرکانس قابل شنیدن گوش انسان از 20 هرتز تا 20 کیلوهرتز‌است.صدای بالای 20 کیلوهرتز به صدای فراصوت معروف‌است.در حالی که صدای زیر 20 هرتز به صدای فروصوت معروف‌است.
————————————————–
4- تفاوت
حال که با مفاهیم دو عبارت مهم و اساسی آشنا شدیم،می توانیم تفاوت‌های میان این دو را بررسی‌کنیم.
1- فرکانس سیگنال تعداد کل سیکل‌های کامل یک موج را که در هر ثانیه وجوددارد، مشخص‌می‌کند.در حالی که، پهنای باند، دامنه فرکانس سیگنال‌است.از این رو ظرفیت جریان اطلاعات را نشانمیدهد.
2- فرکانس یک سیگنال به صورت سیکل بر ثانیه cycles/second مشخص‌می‌شود. در حالی که، پهنای باند به طور کلی به صورت بیت / ثانیه bits/sec مشخص‌می‌شود.
3- نماد فرکانس “f”است.در حالی که، نماد پهنای باند “B”است.
مقالات مرتبط :
تبدیل فرکانس های ژنراتور به ۶۰ هرتز و ۵۰ هرتز
حفاظت عملکرد خارج از فرکانس (Off-Frequency Operation) ژنراتور
[1] Frequency
[2] Bandwidth
[3] wavelength
[4] range