3dBBandbreitenpunkt

Der 3-dB-Bandbreitenpunkt, oft einfach als -3-dB-Punkt bezeichnet, ist in der Signalverarbeitung der Frequenzwert, bei dem die Amplitudenübersetzung eines Systems auf 1/√2 des maximalen Passbandwerts absinkt. Da die Leistung proportional zum Quadrat der Amplitude ist, entspricht dies einer Leistungsabnahme um 50 Prozent und damit etwa −3,01 dB. Der Begriff wird verwendet, um die Bandbreite eines Filters oder eines Übertragungssystems zu definieren und zu quantifizieren.

Bei einem einfachen Tiefpass- oder Hochpassfilter entspricht der -3-dB-Punkt der Grenzfrequenz bzw. Cutoff-Frequenz. Bei Bandpass- oder Bandstopfiltern ist die Bandbreite die Differenz zwischen den zwei Frequenzen, an denen das Betragsmaß um 3 dB unter dem Maximum liegt. In der Praxis wird das Maximum oft als Passband- oder Spitzenwert innerhalb des relevanten Frequenzbereichs verstanden.

Berechnung: Bestimmen Sie das maximale Übertragungsverhalten |H(f)| innerhalb des relevanten Frequenzbereichs. Finden Sie f1 und f2, die die Gleichung |H(f)| = |H_max| / √2 erfüllen. Dann ist die Bandbreite Δf = f2 − f1, und der zentrale Frequenz f0 (bei Bandpass) ergibt sich aus der Mitte von f1 und f2. Der 3-dB-Bandbreitenpunkt dient außerdem zur Bestimmung des Qualitätsfaktors Q = f0 / Δf.

Der Begriff ist grundlegend für die Spezifikation von Filtern, Kommunikationskanälen und Frequenzprofilen in Technik und Forschung. Er kann je nach Definition von Passband-Ripple und Messpraxis leicht variieren.