Modulationsbandbreite

Die Modulationsbandbreite ist die für die Übertragung eines modulierten Signals erforderliche Spektralbreite. Sie beschreibt den Frequenzbereich, in dem das modulierte Spektrum nennenswerte Leistung trägt, und hängt von der Modulationsart sowie dem Frequenzinhalt der übertragenen Nachricht ab. Üblicherweise wird die Bandbreite als der Bereich definiert, der die relevanten Anteile des Signals umfasst oder bis zu einer bestimmten Leistungsgrenze reicht (z. B. 3 dB über dem Maximum).

Bei der amplitudenmodulierten Übertragung (AM) besitzt das modulierte Spektrum zusätzlich zum Trägersignal zwei Seitenbänder. Wenn das Basisband eine Bandbreite B hat, beträgt die Gesamtbandbreite typischer AM-Signale etwa 2B. Wird der Träger weggelassen (DSB-SC), bleibt die Bandbreite 2B. Beim Single-Sideband-Verfahren (SSB) genügt dagegen nur ein Seitenband, die Bandbreite entspricht B.

Bei Frequenz- oder Phasenmodulation (FM/PM) hängt die Bandbreite stark von der Frequenzabweichung Δf und der maximalen Modulationsfrequenz fm_max ab. Nach Carsons Regel ist B ≈ 2(Δf + fm_max). FM kann somit deutlich mehr Bandbreite benötigen als das unmodulierte Trägersignal, insbesondere bei großen Abweichungen oder hohem Modulationsindex.

Bei digitalen Modulationsverfahren ergibt sich die Bandbreite aus der Symbolrate und dem verwendeten Modulationsschema. Höhere Ordnung erhöht die Spektraleffizienz, erfordert aber engere Filter und präzise Regelung. Ungefähre Faustregel: die benötigte Bandbreite hängt von der Symbolrate R und dem Filterroll-off ab; B ≈ (1+α)R, wobei α der Roll-off ist.

In der Praxis spielt die Modulationsbandbreite eine zentrale Rolle bei Frequenzzuteilung, Regulierung und Interferenzvermeidung. Messungen erfolgen über Spektrumanzeigen und Bestimmung der 3-dB- oder 99%-Bandbreite; verschiedene Normen definieren dazu leicht unterschiedliche Kriterien.