Messbandbreite

Messbandbreite bezeichnet den Frequenzbereich, über den ein Messsystem oder eine Messkette Signale zuverlässig wiedergeben oder messen kann. In der Praxis wird sie oft durch den Frequenzbereich festgelegt, in dem die Übertragungsfunktion des Systems innerhalb einer festgelegten Toleranz liegt, häufig anhand des -3-dB-Punktes gemessen. Je nach Anwendung kann auch eine andere Toleranzgrenze angegeben werden.

Die Messbandbreite wird durch die gesamte Messkette bestimmt: Sensor oder Detektor, Vorverstärker, Kabel, Anti-Aliasing-Filter und den Analog-Digital-Wandler. Das langsamste Glied bestimmt meist die Grenz frequencies. Die Bandbegrenzung kann absichtlich durch Filter gelegt sein, um Rauschen zu reduzieren, aber auch unbeabsichtigt durch Bauteiltoleranzen oder Leitungsverluste entstehen. Bei digitalen Messungen begrenzt außerdem die Abtastrate die höchste messbare Frequenz nach dem Nyquist-Kriterium; Anti-Aliasing-Filter müssen sicherstellen, dass Signale nicht falsch abgebildet werden.

Auswirkungen auf die Messung: Eine größere Bandbreite ermöglicht die Erfassung schneller Transienten und höherfrequenter Signale, erhöht aber tendenziell das Rauschen und kann Phasenverzerrungen mit sich bringen. Eine engere Bandbreite reduziert Störrauschen, geht aber zulasten der Temporalauflösung. Die Wahl der Messbandbreite hängt daher von den Anforderungen an Geschwindigkeit, Genauigkeit und Rauschen ab.

Typische Beispiele sind Oszilloskope, Spektrumanalysatoren oder Sensoren, deren Bandbreite von wenigen Hertz bis hin zu mehreren Gigahertz reicht. Eine sorgfältige Planung der Bandbreite ist zentral, um Signale adäquat zu erfassen und Messungen zu interpretieren.