La technologie de communication sans fil a ouvert la voie à des inventions très intéressantes. Elle est également connue sous le nom de communication «over the air». Cette technologie a rendu mobile et communication interplanétaire une réalité. La première communication mobile inventée en 1880 est le «Photophone». Il utilisait la lumière du soleil pour transférer l'audio d'un point à un autre. Dans les systèmes de télécommunication, une certaine forme d'énergie comme les ondes radio ou l'énergie acoustique est utilisée pour transférer les informations d'un endroit à un autre. Ici, aucun fil n'est utilisé et le moyen de propagation est généralement de l'air. Il existe certains défis auxquels cette technologie est confrontée qui dégrade son efficacité et sa fiabilité. L'un de ces défis est l'atténuation. Le dispositif utilisé pour l'atténuation est l'atténuateur.
Qu'est-ce que l'atténuateur?
Les signaux sont envoyés d'un endroit à un autre via un support. Ces signaux peuvent être des signaux de données, des signaux de tension, des signaux de courant, etc. Lorsque la distance parcourue par le signal augmente, la force du signal diminue progressivement. Cette perte graduelle d'intensité des signaux à travers le milieu est appelée atténuation.
Bien qu'il soit considéré comme un défi pour le transfert de signaux à longue distance, ce phénomène s'avère utile dans de nombreuses autres tâches. Le dispositif conçu pour réduire la puissance des signaux sans perturber sa forme d'onde est appelé «atténuateur».
L'atténuateur est très utilisé après circuits générateurs de signaux . Il aide à atténuer ou à réduire la force des signaux de haut niveau avant de les appliquer au Circuits d'antenne . Un atténuateur est un appareil électronique à deux ports Il est conçu en utilisant résistances pour affaiblir ou atténuer un signal. Les atténuateurs sont des circuits passifs, ils fonctionnent sans aucune alimentation. Ceux-ci sont disponibles à la fois comme atténuateur fixe avec un niveau d'atténuation fixe et comme atténuateur à changement continu. Contrairement au pourcentage de gain des amplificateurs, l'atténuateur donne un pourcentage de perte. La quantité d'atténuation est mesurée en décibels.
Conception de l'atténuateur
Les atténuateurs sont des circuits électroniques passifs à deux ports. Ceux-ci sont purement conçus à l'aide de résistances. Ici, les résistances sont disposées comme un diviseur de tension réseau. La conception de l'atténuateur dépend de la géométrie des lignes des fils de connexion entre les appareils. Selon qu'une ligne est équilibrée ou déséquilibrée, les atténuateurs utilisés avec la ligne doivent être équilibrés ou déséquilibrés. Les atténuateurs utilisés avec les lignes coaxiales sont de forme déséquilibrée. Les atténuateurs utilisés avec des paires torsadées sont de forme équilibrée.
Le circuit atténuateur est à la fois linéaire et réciproque en fonction de l'application, l'atténuateur peut être unidirectionnel ou bidirectionnel. Lorsque le circuit atténuateur est rendu symétrique, il n'y aura aucune différence entre le port d'entrée et le port de sortie. Dans ce cas, en règle générale, le port gauche est considéré comme une entrée et le port droit est considéré comme une sortie.
Les atténuateurs se trouvent également sous forme de circuits intégrés dans les générateurs de signaux ainsi que dans les circuits autonomes. Des atténuateurs autonomes sont placés en série entre une source de signal et un circuit de charge sur le trajet du signal. Dans un tel cas, en plus de fournir une atténuation, il doit correspondre à l'impédance de la source et à l'impédance de charge. Des atténuateurs se trouvent dans les lignes de communication radio et de transmission pour réduire la puissance du signal.
Types d'atténuateur
Les atténuateurs sont disponibles en tant qu'atténuateurs fixes et atténuateurs réglables. Les réseaux d'atténuateurs fixes sont connus sous le nom de «pads atténuateurs». Celles-ci sont disponibles pour des valeurs spécifiques de 0 dB à 100 dB. Les atténuateurs se trouvent généralement dans les applications de radiofréquence et optiques. Les atténuateurs de radiofréquence sont utilisés dans les circuits électroniques tandis que les atténuateurs optiques trouvent des applications dans la fibre optique.
Peu de dispositions courantes de l'atténuateur sont la configuration T, la configuration pI et la configuration L. Ces configurations sont de type asymétrique. Le type équilibré de configuration T et les configurations pI sont désignés respectivement par configuration «H», configuration O. Le type équilibré est un circuit symétrique tandis que les types asymétriques sont des circuits asymétriques.
Atténuateur de configuration T
La conception RF de l'atténuateur est de six types. Ils sont de type fixe, de type pas, de type à variation continue, de type programmable, de type DC Bias et de type DC Blocking.
Type fixe
Dans les atténuateurs de type fixe, le réseau de résistances est verrouillé à une valeur d'atténuation prédéterminée. Ceux-ci sont disposés dans le chemin du signal pour atténuer la puissance du signal transmis. Ceux-ci peuvent être unidirectionnels ou bidirectionnels en fonction des exigences de leur application. Ceux-ci peuvent être disponibles sous forme de montage en surface, guide d'ondes ou types coaxiaux. Dans une conception à puce, les différents types de matériaux déposés sur le substrat thermoconducteur développent la résistance. Cette valeur de résistance dépend des dimensions de la puce et des matériaux utilisés pour la production de la puce.
Atténuateur avec configuration Pi
Type d'étape
Ces atténuateurs sont similaires aux atténuateurs fixes. Mais dans ce type, un bouton-poussoir est prévu pour régler les valeurs d'atténuation. Ceux-ci fournissent des valeurs d'atténuation uniquement à partir des étapes pré-étalonnées. Selon l'application, l'atténuateur peut être utilisé dans les formats puce, guide d'ondes ou coaxial.
Type à variation continue
Dans le type à variation continue, la valeur d'atténuation peut être changée manuellement en n'importe quelle valeur d'atténuation de la plage spécifiée donnée. Dans ce type, les résistances présentes dans le réseau d'atténuateurs sont restaurées avec les éléments à l'état solide, par exemple, MOSFET ou diode PIN. Par rapport au réseau de résistances passives, en modifiant la tension dans les dispositifs FET, l'atténuation peut être modifiée avec une plus grande résolution. Ici, il est possible de faire varier l'atténuation en utilisant soit manuellement, soit à l'aide de signaux électroniques.
Type programmable
Ce type est également communément appelé «atténuateur numérique à pas». Ce composant est contrôlé par un signal de commande externe piloté par ordinateur. Ceux-ci sont contrôlés par les circuits logiques TTL avec une plage de taille de pas telle que 2,4,6, ……, 32. Si la tension appliquée aux bornes de cet atténuateur s'avère inférieure à 1 V, le niveau logique 0 est atteint. Pour les tensions de 3 V et plus, le niveau logique 1 est donné. Les niveaux logiques ci-dessus sont utilisés pour contrôler les commutateurs unipolaires et à double course qui connectent un certain nombre d'atténuateurs sur le chemin du signal. Ce type est également disponible dans les conceptions USB avec le logiciel installé.
Type de polarisation CC
Ce type d'atténuateur a une capacité à la fois au port d'entrée et au port de sortie de l'appareil qui bloque les tensions CC. Ainsi, en plus d'atténuer les signaux RF, ce type fait passer les signaux DC.
Type de blocage CC
Ce type est similaire au type DC Bias. La seule différence entre ces deux est la façon dont le signal CC est totalement bloqué sans aucun chemin alternatif allant vers le port de sortie.
Atténuateurs optiques
Ceux-ci sont similaires à l'atténuateur RF, mais au lieu des signaux électriques, ils atténuent les ondes lumineuses. Cet atténuateur absorbe ou dissipe la lumière en fonction des valeurs d'atténuation sans changer la forme d'onde. Semblables aux atténuateurs RF, les atténuateurs optiques sont également conçus comme fixes, variables, programmables, etc. Ils sont conçus en fonction des exigences de l'application. Les atténuateurs optiques fixes utilisent des fibres dopées pour disperser la lumière donnée en entrée. Les atténuateurs optiques variables et programmables sont étroitement liés aux atténuateurs variables RF et programmables RF.
Atténuation en réseau
L'atténuation est la réduction de la force du signal. Cela peut être trouvé avec les signaux analogiques et numériques. L'atténuation est mesurée en décibels. Dans les câbles à fibres optiques, l'atténuation est mesurée en nombre de décibels par pied. Le câble avec moins d'atténuation par unité de distance est considéré comme plus efficace.
L'atténuation est observée dans les systèmes de communication lorsque les signaux sont transmis sur de longues distances. Dans le contexte des réseaux informatiques, l'atténuation est la perte de puissance des signaux de communication ou de données lorsqu'ils sont transmis sur de longues distances. Au fur et à mesure que le taux d'atténuation diminue, les données transmises deviennent plus déformées. Les principales causes d'atténuation dans le réseau informatique sont:
- Varier - Tant dans les communications filaires que sans fil, lorsqu'un signal est transmis sur de longues distances, la force du signal diminue progressivement.
- Ingérence- Les interférences de toute forme, telles que des obstructions physiques, diminuent la force des signaux transmis.
Les valeurs typiques d'atténuation de ligne sur le réseau DSL vont de 5 dB à 50 dB. Ici, l'atténuation est mesurée comme la perte de signal entre le point d'accès du fournisseur et le domicile. Réduisez la valeur d'atténuation, améliorez la qualité du signal. Pour les réseaux Wi-Fi, une mise à l'échelle dynamique du débit est observée. Cela ajuste automatiquement le débit de données maximal de la connexion vers le haut ou vers le bas en fonction de la qualité de transmission de la ligne.
Applications des atténuateurs
Certaines des applications notables des atténuateurs sont les suivantes:
- Les atténuateurs sont utilisés comme équipement de contrôle du volume dans les stations de radiodiffusion.
- À des fins de test dans les laboratoires, pour obtenir des signaux de tension plus petits, des atténuateurs sont utilisés.
- Des atténuateurs fixes sont utilisés pour améliorer l'adaptation d'impédance dans les circuits.
- Ceux-ci sont utilisés pour protéger les circuits des dommages causés par des valeurs de tension élevées.
- Les atténuateurs RF sont utilisés pour la dissipation protectrice de la puissance lors de la mesure des signaux RF.
- Les atténuateurs optiques sont appliqués dans la communication par fibre optique pour correspondre correctement aux niveaux de l'émetteur et du récepteur.
FAQ
1). Que fait un atténuateur RF?
Pour protéger les systèmes contre les dommages causés par les signaux de haute puissance qui sont trop élevés pour être traités par le circuit, les atténuateurs RF aident à réduire le niveau d'amplitude du signal d'entrée.
2). Qu'est-ce que l'atténuateur passif?
Un atténuateur passif est un circuit atténuateur composé uniquement de résistances. Ce circuit ne nécessite aucune alimentation pour fonctionner.
3). Comment l'atténuation est-elle mesurée?
L'atténuation est mesurée en unités de décibels par unité de longueur du support.
4). Quelle est la cause de l'atténuation dans les fibres optiques?
Dans les fibres optiques, les deux principales causes d'atténuation sont l'absorption et la diffusion.
5). À quoi sert l'atténuateur pour les signaux TV?
Atténuateur utilisé pour les signaux TV pour ajuster la puissance du signal et réduire les interférences.
L'atténuateur aide à réduire les niveaux de signal. Ici, la dissipation de puissance de l'appareil dépend de la surface et de la masse du matériau de résistance utilisé dans son réseau. Certaines des caractéristiques importantes de l'atténuateur RF sont sa précision, son faible ROS, sa réponse en fréquence plate et sa répétabilité.
