La utilidad de las definiciones (hay muchos, pero no vamos a abrir una nueva lata de gusanos) de ancho de banda puede ser entendida una vez que aprendes cómo una señal que viaja a través de un medio o sistema se altera en el proceso.
Aprenderás que no sólo es una señal de su ancho de banda, sino también de un sistema o de un medio tiene su propio ancho de banda (o la banda de paso). El ancho de banda de un sistema (o medio) es (aproximadamente) el rango de frecuencias que el sistema le permite pasar sin modificación. Las frecuencias fuera de ese ancho de banda se alteran de alguna manera.
En particular, usted aprenderá que lineal invariante en el tiempo (LTI), los sistemas pueden ser caracterizados en el dominio de la frecuencia mediante una compleja función de llamada de respuesta en frecuencia H(f). Esta función es importante, porque nos dice cómo una señal sinusoidal es alterado por el sistema, ya que un sistema LTI puede modificar la amplitud y la fase de una señal sinusoidal.
Dado que el sistema es lineal y cualquier señal puede ser representada por una superposición de un (posiblemente infinita) número de señales sinusoidales, sabiendo que H(f) permiten calcular exactamente cómo cualquier señal es modificada por el sistema.
¿Cómo es esto balbucear acerca de H(f) relacionado con el ancho de banda del sistema? Debido a que el módulo de H(f), es decir, |H(f)| te da la información para determinar el ancho de banda del sistema, por lo tanto el rango de frecuencias que puede pasar a través del sistema inalterado.
Así, un sistema (o medio) con un 2 hz de ancho de banda puede llevar a cualquier señal con un ancho de banda menor, siempre que la señal se encuentra en su totalidad en el sistema de la banda de paso. Si el pasa-bandas no se superponen o solapan parcialmente, o bien la señal no pasa (en el caso anterior) o se distorsiona en gran medida.
Por otra parte, se puede demostrar que una señal del valor de ancho de banda es relativa, en el dominio del tiempo, a la tasa de variación de una señal. En otras palabras, una señal con un ancho de banda de 10 hz variará mucho más lentamente que un 5kHz señal.
Descargo de responsabilidad: la pregunta que usted hizo es muy amplio, por lo que tuve que simplificar muchos de los temas que tocaron y me corté algunas esquinas. No esperes que extreme el rigor en la anterior, ya que se requeriría de al menos un x10 más largos de texto para poner todas estas cosas en un marco más formal. Usted puede encontrar más detalles en este artículo de la Wikipedia sobre el ancho de banda.
Moeover, tenga en cuenta que aunque el concepto es el mismo, se explica en formas ligeramente diferentes dependiendo de la rama específica de la EE que usted está estudiando. Por ejemplo teoría de la señal frente a la teoría de control versus analógico diseño de filtro frente a la ingeniería de la red: cuatro campos donde el concepto es empleado, sino que a veces el uso de enfoques ligeramente diferentes.
