Tehnologia de comunicații fără fir a deschis calea pentru invenții foarte interesante. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de comunicare „prin aer”. Această tehnologie a făcut mobil și comunicarea interplanetară o realitate. Prima comunicare mobilă inventată în 1880 a fost „Fotofon”. Folosea lumina soarelui pentru a transfera sunetul dintr-un punct în altul. În sistemele de telecomunicații, o formă de energie precum undele radio sau energia acustică este utilizată pentru a transfera informațiile dintr-un loc în altul. Aici nu se folosesc fire și mediul de propagare este de obicei aerul. Există câteva provocări cu care se confruntă această tehnologie care îi degradează eficiența și fiabilitatea. O astfel de provocare este Atenuarea. Dispozitivul utilizat pentru atenuare este Atenuator.
Ce este Attenuator?
Semnalele sunt trimise dintr-un loc în altul printr-un suport. Aceste semnale pot fi semnale de date, semnale de tensiune, semnale de curent etc. Când distanța parcursă de semnal crește, puterea semnalului scade treptat. Această pierdere treptată a intensității semnalelor prin mediu se numește Atenuare.
Deși privit ca o provocare pentru transferul de semnale pe distanțe lungi, acest fenomen este considerat util în multe alte sarcini. Dispozitivul proiectat pentru a reduce puterea semnalelor fără a-i perturba forma de undă este numit „Atenuator”.
Atenuatorul este foarte utilizat după circuite generatoare de semnal . Ajută la atenuarea sau reducerea puterii semnalelor de nivel înalt înainte de a le aplica pe Circuite de antenă . Un atenuator este un dispozitiv electronic cu două porturi. Este proiectat folosind rezistențe să slăbească sau să atenueze un semnal. Atenuatoarele sunt circuite pasive, funcționează fără nicio sursă de alimentare. Acestea sunt disponibile atât ca atenuator fix cu un nivel de atenuare fix, cât și ca atenuator care se schimbă continuu. Spre deosebire de procentul de câștig al amplificatoarelor, atenuatorul dă procentul de pierdere. Cantitatea de atenuare este măsurată în decibeli.
Proiectarea atenuatorului
Atenuatoarele sunt circuite electronice pasive cu două porturi. Acestea sunt concepute pur folosind rezistențe. Aici, rezistențele sunt aranjate ca un divizor de tensiune reţea. Proiectarea atenuatorului depinde de geometria liniei firelor de conectare între dispozitive. În funcție de faptul dacă o linie este echilibrată sau dezechilibrată, atenuatoarele utilizate cu linia trebuie să fie echilibrate sau dezechilibrate. Atenuatoarele utilizate cu linii coaxiale sunt de formă dezechilibrată. Atenuatoarele utilizate cu perechi răsucite sunt de formă echilibrată.
Circuitul atenuatorului este atât liniar, cât și reciproc, pe baza aplicației, atenuatorul poate fi unidirecțional sau bidirecțional. Când circuitul atenuatorului este simetric, nu va exista nicio diferență între portul de intrare și portul de ieșire. În acest caz, ca regulă generală, portul din stânga este considerat ca intrare și portul din dreapta este considerat ca o ieșire.
Atenuatoarele se găsesc, de asemenea, ca circuite încorporate în generatoarele de semnal, precum și ca circuite independente. Atenuatoarele de sine stătătoare sunt plasate în serie între o sursă de semnal și circuitul de sarcină pe calea semnalului. Într-un astfel de caz, pe lângă furnizarea de atenuare, trebuie să se potrivească cu impedanța sursei și impedanța de încărcare. Atenuatoarele se găsesc în liniile de comunicații și transmisii radio pentru a reduce puterea semnalului.
Tipuri de atenuator
Atenuatoarele sunt disponibile atât ca atenuatoare fixe, cât și ca atenuatoare reglabile. Rețelele de atenuare fixe sunt cunoscute sub numele de „tampoane de atenuare”. Acestea sunt disponibile pentru valori specifice de la 0dB la 100dB. Atenuatoarele se găsesc în mod obișnuit în aplicațiile de radiofrecvență și optice. Atenuatoarele de radiofrecvență sunt utilizate în circuitele electronice, în timp ce atenuatoarele optice găsesc aplicații în fibra optică.
Puține aspecte comune ale atenuatorului sunt configurația T, configurația pI și configurația L. Aceste configurații sunt de tip dezechilibrat. Tipul echilibrat de configurație T și configurațiile pI sunt denumite configurație „H”, respectiv configurație O. Tipul echilibrat este un circuit simetric, în timp ce tipurile neechilibrate sunt circuite asimetrice.
Configurare T Atenuator
Designul atenuatorului pe bază de RF este de șase tipuri. Acestea sunt tip fix, tip pas, tip variabil continuu, tip programabil, tip DC Bias și tip DC Blocking.
Tip fix
În atenuatoarele de tip fix, rețeaua de rezistențe este blocată la o valoare de atenuare predeterminată. Acestea sunt așezate în calea semnalului pentru a atenua puterea semnalului transmis. Acestea pot fi unidirecționale sau bidirecționale în funcție de cerința cererii lor. Acestea pot fi disponibile sub formă de montaj pe suprafață, ghid de undă sau tip coaxial. Într-un design bazat pe cip, diferitele tipuri de materiale depuse pe substratul conductiv termic dezvoltă rezistența. Această valoare a rezistenței depinde de dimensiunile cipului și de materialele utilizate pentru producerea cipului.
Atenuator cu configurație Pi
Tipul pasului
Aceste atenuatoare sunt similare cu atenuatoarele fixe. Dar la acest tip, este prevăzut un buton pentru a regla valorile de atenuare. Acestea oferă valori de atenuare numai din pașii precalibrați. În funcție de aplicație, atenuatorul poate fi utilizat în formate cip, ghid de undă sau coaxiale.
Tip variabil continuu
În tip continuu variabil, valoarea de atenuare poate fi modificată manual la orice valoare de atenuare din intervalul specificat dat. În acest tip, rezistențele prezente în rețeaua de atenuare sunt restaurate cu elementele în stare solidă, de exemplu, MOSFET sau dioda PIN. Comparativ cu rețeaua de rezistențe pasive, prin modificarea tensiunii în dispozitivele FET, atenuarea poate fi variată cu o rezoluție mai mare. Aici este posibil să variați atenuarea utilizând fie manual, fie cu ajutorul semnalelor electronice.
Tip programabil
Acest tip este, de asemenea, denumit în mod popular ca „atenuator digital de trepte”. Această componentă este controlată de un semnal de control extern controlat de computer. Acestea sunt controlate de circuitele logice TTL cu un interval de mărime a treptelor, cum ar fi 2,4,6, ……, 32. Dacă se constată că tensiunea aplicată peste acest atenuator este mai mică de 1V, se atinge nivelul logic 0. Pentru tensiuni de 3V sau mai mari, se dă nivelul 1 logic. Nivelurile logice de mai sus sunt utilizate pentru a controla comutatoarele unipolare și dublu-aruncare care conectează un număr de atenuatoare pe calea semnalului. Acest tip este disponibil și în design-urile USB cu software-ul instalat.
DC Bias Type
Acest tip de atenuator are capacitate atât la portul de intrare cât și la portul de ieșire al dispozitivului care blochează tensiunile de curent continuu. Astfel, în afară de atenuarea semnalelor RF, acest tip trece semnalele DC.
Tipul de blocare DC
Acest tip este similar cu tipul DC Bias. Singura diferență dintre aceste două este modul în care semnalul de curent continuu este blocat complet, fără ca o cale alternativă să ruleze către portul de ieșire.
Atenuatoare optice
Acestea sunt similare cu atenuatorul RF, dar în loc de semnale electrice, acestea atenuează undele luminoase. Acest atenuator absoarbe sau disipează lumina în funcție de valorile de atenuare fără a schimba forma de undă. Similar cu atenuatoarele RF, atenuatoarele optice sunt, de asemenea, proiectate ca fixe, variabile, programabile, etc. Acestea sunt proiectate pe baza cerințelor aplicației. Atenuatoarele optice fixe folosesc fibre dopate pentru a dispersa lumina dată ca intrare. Atenuatoarele optice variabile și programabile sunt strâns legate de variabilele RF și ale atenuatoarele programabile RF.
Atenuarea în rețea
Atenuarea este reducerea puterii semnalului. Acest lucru poate fi găsit atât cu semnale analogice, cât și digitale. Atenuarea se măsoară în decibeli. În cablurile de fibră optică, atenuarea este măsurată ca număr de decibeli pe picior. Cablul cu atenuare mai mică pe unitate de distanță este considerat a fi mai eficient.
Atenuarea este văzută în sistemele de comunicații atunci când semnalele sunt transmise pe distanțe mari. În contextul rețelei de calculatoare, atenuarea este pierderea semnalului de comunicare sau de putere atunci când este transmisă pe distanțe mari. Pe măsură ce rata de atenuare scade, datele transmise devin mai distorsionate. Principalele cauze ale atenuării în rețeaua de calculatoare sunt-
- Gamă - Atât în comunicația prin cablu, cât și fără fir, atunci când un semnal este transmis pe distanțe mari, puterea semnalului scade treptat.
- Interferență- Interferența oricărei forme, cum ar fi obstrucțiile fizice, reduce puterea semnalelor transmise.
Valorile tipice pentru atenuarea liniei în rețeaua DSL variază de la 5dB la 50dB. Aici atenuarea este măsurată ca pierderea semnalului între punctul de acces al furnizorului și acasă. Reduceți valoarea atenuării mai bine calitatea semnalului. Pentru rețelele Wi-Fi, se observă scalarea dinamică a ratei. Aceasta reglează automat datele maxime ale conexiunii în sus sau în jos, în funcție de calitatea transmisiei liniei.
Aplicațiile atenuatorilor
Unele dintre aplicațiile notabile ale Atenuatorilor sunt următoarele:
- Atenuatoarele sunt utilizate ca echipamente de control al volumului în stațiile de radiodifuziune.
- În scopul testării în laboratoare, pentru a obține semnale de tensiune mai mici, se utilizează atenuatoare.
- Atenuatoarele fixe sunt utilizate pentru a îmbunătăți potrivirea impedanței în circuite.
- Acestea sunt utilizate pentru a proteja circuitele de daunele cauzate de valorile de înaltă tensiune.
- Atenuatoarele RF sunt utilizate pentru disiparea de protecție a puterii în măsurarea semnalelor RF.
- Atenuatoarele optice sunt aplicate în comunicația cu fibră optică pentru a se potrivi corespunzător cu nivelurile emițătorului și receptorului.
Întrebări frecvente
1). Ce face un atenuator RF?
Pentru a protesta sistemele împotriva daunelor cauzate de semnalele de putere mare care sunt prea mari pentru a fi procesate de circuit, atenuatoarele RF ajută la reducerea nivelului de amplitudine al semnalului de intrare.
2). Ce este atenuatorul pasiv?
Un atenuator pasiv este un circuit de atenuator pur format din rezistențe. Acest circuit nu necesită nicio sursă de alimentare pentru a funcționa.
3). Cum se măsoară atenuarea?
Atenuarea este măsurată ca unități de decibeli pe unitate de lungime a mediului.
4). Care este cauza atenuării fibrelor optice?
În fibrele optice, două cauze principale de atenuare sunt absorbția și împrăștierea.
5). La ce folosește Atenuatorul pentru semnalele TV?
Atenuator utilizat pentru semnalele TV pentru a regla puterea semnalului și a reduce interferențele.
Atenuatorul ajută la reducerea nivelurilor de semnal. Aici disiparea puterii dispozitivului depinde de suprafața și masa materialului de rezistență utilizat în rețeaua sa. Unele dintre caracteristicile importante ale atenuatorului RF sunt acuratețea, SWR scăzut, răspunsul cu frecvență plană și repetabilitatea.
