Tłumienność

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Tłumienność – jeden z podstawowych parametrów opisujących zdolność danego łącza do realizacji transmisji (kabel, światłowód, łącze bezprzewodowe). Łącza tłumią sygnał z kilku powodów: – szumów termicznych, – rozpraszania sygnału na zaburzeniach struktury materiału, – przeników i przesłuchów (przy łączach miedzianych), – pojemności i indukcyjności pasożytniczych (przy łączach miedzianych).

Wielkość tłumienia określa spadek mocy sygnału przepływającego przez łącze transmisyjne. Wartość wyznaczana jest jako logarytm stosunku mocy sygnału na wyjściu do mocy sygnału na wejściu.

– dla mocy,
– dla napięcia i prądu,

gdzie:

– moc wejściowa,
– moc wyjściowa,
– napięcie albo prąd wejściowy,
– napięcie albo prąd wyjściowy.

Wartość 10 przed logarytmem (dla mocy) bierze się stąd, że wynik podaje się dB (czyt. decybelach). Z kolei 20 (dla prądu i napięcia) bierze się stąd, że moc wyrażona jest wzorem

W skali logarytmicznej musi być określony pewien poziom odniesienia. Poziom odniesienia dla mocy określany jest w oparciu o pewną stałą rezystancję R. Korzystając z prawa Ohma moc można obliczyć ze wzoru:

Po zlogarytmowaniu, we wzorze na tłumienność amplitudową pojawi się czynnik 2.

Tłumienność w łączach światłowodowych[edytuj]

Kable światłowodowe na przełomie wieków były ulepszane w celu zmniejszenia ich tłumienności, zniwelowaniu niekorzystnych zjawisk takich jak – dyspersja, czy też wyeliminowanie problemów z połączeniem dwóch kabli światłowodowych.

Dla kabli światłowodowych z kwarcu (szklanych) wyróżniamy 3 optymalne długości fal dla których tłumienność włókna światłowodowego jest mała. Te 3 okna transmisyjne były wykorzystywane i wdrażane jedno po drugim – z powodu trudności technologicznych.

I okno transmisyjne[edytuj]

Było powszechnie wykorzystywane od początku istnienia techniki światłowodowej. Tłumienność na długości fal 0,85 μm, dość wysoka 1–2 dB/km. Zaletą tego okna transmisyjnego są stosunkowo tanie emitery i odbiorniki. Bez regeneracji sygnał może być transmitowany na odległość kilkunastu kilometrów.

II okno transmisyjne[edytuj]

Zostało wprowadzone około 1995 roku. Tłumienność na długości fal 1,3 μm to około 0,5 dB/km. Efektywny zasięg transmisji bez regeneracji to około 50 km.

III okno transmisyjne[edytuj]

Zostało wprowadzone do użytku na przełomie XX i XXI wieku. Dla długości fal 1,55 μm, tłumienność ma wartość od ok. 0,2 dB/km, zasięg do 200 km, a przy bardzo dobrym doborze włókien zasięg bez regeneracji sygnału może przekroczyć 800 km.

IV okno transmisyjne[edytuj]

Dla długości fal 1,625 μm, tłumienność ma wartość od ok. 0,3-0,4 dB/km

W światłowodach plastikowych okna transmisyjne nie występują. Wielką zaletą są natomiast łatwość połączeń i bardzo tanie emitery i odbiorniki światła. Znaczna tłumienność o wartości do 20 dB/km bardzo utrudnia transmisję nawet na odległość jednego kilometra.

Tłumienność w łączach DSL[edytuj]

W systemach DSL rozróżniamy dwa rodzaje tłumienności: tłumienność linii (LATN) i tłumienność sygnału (SATN). Tłumienność linii zdefiniowana jest w standardach DSL jako tłumienność uśredniona w paśmie użytecznym sygnału. Tłumienność sygnału zdefiniowana jest jako różnica mocy emitowanej przez nadajnik i odbieranej przez odbiornik. Tłumienności tych nie należy mylić z, podawanymi często w charakterystykach kabli szerokopasmowych (a niezdefiniowanych w standardach DSL), tłumiennościami dla konkretnej częstotliwości (300 kHz dla ADSL i ADSL2+ oraz 1 MHz dla VDSL2), które łatwo mogą posłużyć do wyznaczenia długości linii. Tłumienność SATN i LATN nie jest w prosty sposób przekładalna na tłumienność na danej częstotliwości. Ze względu na różne pasma użyteczne w różnych technikach DSL porównywanie tłumienności LATN i SATN dla różnych technik transmisyjnych jest utrudnione (w tych przypadkach łatwiej jest posługiwać się tłumiennością dla konkretnej częstotliwości).