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.

10 \cdot \log \frac{P}{P_0} – dla mocy,
20 \cdot \log \frac{A}{A_0} – dla napięcia i prądu,

gdzie:

P – moc wejściowa,
P_0 – moc wyjściowa,
A – napięcie albo prąd wejściowy,
A_0 – 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

P=U \cdot I

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:

P=\frac{U^2}{R}=I^2 \cdot R

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

Tłumienność w łączach światłowodowych[edytuj | edytuj kod]

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 | edytuj kod]

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 | edytuj kod]

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 | edytuj kod]

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.

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 | edytuj kod]

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).