ما هو عرض النطاق الترددي؟
عرض النطاق الترددي هو اتساع حزمة الترددات، أي مدى الترددات التي تشغلها إشارة أو قناة أو منظومة. ويُحسب ببساطة بطرح أدنى تردد في الحزمة من أعلى تردد فيها. ويُعد هذا المفهوم ركيزة أساسية في الإلكترونيات والاتصالات وهندسة الصوت وتصميم الترددات الراديوية (RF)، إذ يحدد سعة نقل البيانات ووضوح الإشارة وكيفية توزيع القنوات على الطيف.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل حد التردد الأعلى وحد التردد الأدنى، وكلاهما بوحدة الهرتز (Hz). تُعيد لك الحاسبة عرض النطاق الترددي، والتردد المركزي (نقطة المنتصف بين الحدّين)، والنطاق الكسري، وهو عرض النطاق معبَّرًا عنه كنسبة مئوية من التردد المركزي. ويفيد هذا المقياس في مقارنة مدى "اتساع" مختلف الحزم نسبةً إلى موقعها على الطيف الترددي.
شرح المعادلة
العلاقة الجوهرية هي $$\text{BW} = f_{\text{high}} - f_{\text{low}}$$ أما التردد المركزي فهو المتوسط \((f_{\text{high}} + f_{\text{low}}) / 2\)، والنطاق الكسري هو حاصل قسمة عرض النطاق على التردد المركزي مضروبًا في 100 ليُعبَّر عنه بنسبة مئوية. تتميز الإشارة ضيقة النطاق بنطاق كسري صغير، بينما تتسم الإشارة فائقة عرض النطاق بنطاق كسري كبير.
مثال محلول
لنأخذ نطاق الصوت المسموع: \(f_{\text{high}} = 20{,}000\) هرتز و \(f_{\text{low}} = 20\) هرتز. يكون عرض النطاق الترددي $$20{,}000 - 20 = 19{,}980 \text{ هرتز}$$ ويكون التردد المركزي $$(20{,}000 + 20) / 2 = 10{,}010 \text{ هرتز}$$ ويكون النطاق الكسري $$19{,}980 / 10{,}010 \times 100 \approx 199.6\%$$
الأسئلة الشائعة
ما الوحدة التي ينبغي استخدامها؟ استخدم الوحدة نفسها لكلا المدخلين، وهي عادةً الهرتز (Hz)، لكن يمكن استخدام كيلوهرتز (kHz) أو ميغاهرتز (MHz) أو غيغاهرتز (GHz) ما دامت القيمتان متطابقتين في الوحدة؛ وعندها يظهر عرض النطاق بالوحدة نفسها.
فيمَ يُستخدم النطاق الكسري؟ يخبرك بمدى اتساع الحزمة نسبةً إلى مركزها. وكثيرًا ما تُصنَّف الهوائيات والمرشّحات على أنها ضيقة النطاق (أقل من 1%)، أو عريضة النطاق، أو فائقة عرض النطاق (أكثر من 20%) بناءً على هذه القيمة.
هل يمكن أن يكون عرض النطاق سالبًا؟ إذا أدخلت ترددًا أدنى أكبر من التردد الأعلى، فستكون النتيجة سالبة؛ ما عليك سوى تبديل القيمتين بحيث يكون \(f_{\text{high}}\) هو العدد الأكبر.
