چه تفاوتی بین پهنای باند و طیف وجود دارد؟

پهنای باند و طیف دو اصطلاح رایج در زمینه مهندسی برق، مخابرات و شبکه هستند. تفاوت اصلی بین پهنای باند و طیف در این است که پهنای باند نشان دهنده حداکثر نرخ تبادل داده در یک بازه زمانی مشخص است، در حالی که طیف مجموعه‌ای از امواج با فرکانس‌های مشخص است که به ترتیب مرتب شده است.

پهنای باند (Bandwidth) چیست؟

پهنای باند به حداکثر میزان داده‌ای اشاره دارد که یک وسیله می‌تواند در یک واحد زمانی منتقل کند. هر چه پهنای باند بیشتر باشد داده‌های بیشتری را می‌توان ارسال کرد. روش دیگر برای توضیح پهنای باند به محدوده‌ای از سیگنال بین بالاترین (حداکثر) و پایین‌ترین (حداقل) فرکانسی گفته می‌شود که یک سیگنال می‌تواند داشته باشد.

فرکانس (f) تعداد نوساناتی است که در یک سیگنال در هر ثانیه اتفاق می‌افتد. واحد اندازه گیری فرکانس هرتز (Hz) است. دوره یا پریود نیز مدت زمانی است که طول می‌کشد تا یک نوسان کامل شود (T= 1/f). اگر حداکثر فرکانس را f(max) و حداقل فرکانس را f(min) در نظر بگیریم، فرمول محاسبه پهنای باند به شکل زیر خواهد بود. در اینجا B نمایانگر Bandwidth یا پهنای باند است:

B = [f(max) – f(min)] bits/sec

طیف (Spectrum) چیست؟

یکی از معروفترین طیف‌ها طیف الکترومغناطیسی است که شامل تمام امواج الکترومغناطیسی (EM) می‌شود. بنابراین، ارتعاش بین یک میدان الکتریکی و یک میدان مغناطیسی می‌تواند یک موج الکترومغناطیسی یا موج EM ایجاد کند. علاوه بر این، طیف الکترومغناطیسی حاصل مجموعه‌ای از تمام امواج الکترومغناطیسی پس از مرتب کردن آنها بر اساس طول موج و یا فرکانس آنها است.

طیف الکترومغناطیسی شامل بسیاری از امواج مانند امواج رادیویی، مایکروویو، پرتوهای مادون قرمز، نور مرئی، پرتوهای ماورای بنفش، اشعه ایکس، اشعه گاما و غیره است. موج رادیویی دارای طول موج بالاتر و فرکانس پایین‌تر است. تلویزیون و رادیو FM از امواج رادیویی استفاده می‌کنند. پرتو گاما دارای طول موج پایین‌تر و فرکانس بالاتر است. در ارتباطات ماهواره‌ای از امواج مایکروویو استفاده می‌شود. تجهيزاتی مثل ریموت کنترل‌ها از تشعشعات مادون قرمز استفاده می‌کنند. پرتوهای ماورای بنفش به نابود کردن باکتری‌ها و ویروس‌ها کمک می‌کنند. اشعه ایکس به شناسایی استخوان‌های شکسته و اشعه گاما به درمان سرطان کمک می‌کند.