Apa itu Attenuator - Reka Bentuk, Jenis dan Aplikasi

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Teknologi komunikasi tanpa wayar telah membuka jalan untuk penemuan yang sangat menarik. Ia juga dikenali sebagai komunikasi 'melalui udara'. Teknologi ini dibuat mudah alih dan komunikasi antara planet satu kenyataan. Komunikasi mudah alih pertama yang dicipta pada tahun 1880 adalah 'Photophone'. Ia menggunakan sinar matahari untuk memindahkan audio dari satu titik ke titik yang lain. Dalam sistem telekomunikasi, beberapa bentuk tenaga seperti gelombang radio atau tenaga akustik digunakan untuk memindahkan maklumat dari satu tempat ke tempat lain. Di sini tidak ada wayar yang digunakan dan medium penyebaran biasanya udara. Terdapat beberapa cabaran yang dihadapi oleh teknologi ini yang menurunkan kecekapan dan kebolehpercayaannya. Satu cabaran seperti itu ialah Pelemahan. Peranti yang digunakan untuk pelemahan adalah Attenuator.

Apa itu Attenuator?

Isyarat dihantar dari satu tempat ke tempat lain melalui medium. Isyarat ini boleh menjadi isyarat data, isyarat voltan, isyarat arus, dan lain-lain. Apabila jarak yang dilalui oleh isyarat meningkat kekuatan isyarat secara beransur-ansur menurun. Kehilangan intensiti isyarat secara beransur-ansur melalui media disebut Attenuation.




Walaupun dilihat sebagai cabaran untuk pemindahan isyarat jarak jauh, fenomena ini didapati berguna dalam banyak tugas lain. Peranti yang dirancang untuk mengurangi kekuatan isyarat tanpa mengganggu bentuk gelombang disebut sebagai 'Attenuator'.

Attenuator sangat digunakan selepas litar penjana isyarat . Ini membantu dalam mengurangkan atau mengurangkan kekuatan isyarat tahap tinggi sebelum menggunakannya pada Litar antena . Atenuator adalah peranti elektronik dua port yang direka menggunakan perintang untuk melemahkan atau mengurangkan isyarat. Attenuator adalah litar pasif, ia berfungsi tanpa bekalan kuasa. Ini boleh didapati baik sebagai atenuator tetap dengan tahap redaman tetap dan sebagai atenuator yang terus berubah. Berbeza dengan peratusan kenaikan penguat, attenuator memberikan peratusan kerugian. Jumlah pelemahan diukur dalam desibel.



Reka bentuk Attenuator

Attenuator adalah litar elektronik dua port pasif. Ini direka sepenuhnya menggunakan perintang. Di sini, perintang disusun sebagai pembahagi voltan rangkaian. Reka bentuk attenuator bergantung pada geometri garis wayar penghubung antara peranti. Bergantung pada sama ada garis seimbang atau tidak seimbang, atenuator yang digunakan dengan garis tersebut dikehendaki seimbang atau tidak seimbang. Attenuator yang digunakan dengan garis sepaksi adalah bentuk yang tidak seimbang. Attenuator yang digunakan dengan pasangan berpintal berbentuk seimbang.

Litar attenuator adalah linier dan timbal balik berdasarkan aplikasi, atenuator boleh menjadi searah atau dua arah. Apabila litar attenuator dibuat simetris, tidak akan ada perbezaan antara port input dan port output. Dalam hal ini sebagai aturan umum, port kiri dianggap sebagai input dan port kanan dianggap sebagai output.


Attenuator juga dijumpai sebagai litar terbina dalam penjana isyarat dan juga litar bersendirian. Atenuator berdiri sendiri diletakkan secara bersiri antara sumber isyarat dan litar beban pada jalur isyarat. Dalam kes seperti itu selain memberikan pelemahan, ia harus sesuai dengan impedans sumber dan impedansi beban. Attenuator terdapat di saluran komunikasi dan transmisi Radio untuk mengurangkan kekuatan isyarat.

Jenis Attenuator

Attenuator boleh didapati sebagai atenuator tetap dan atenuator laras. Rangkaian atenuator tetap dikenali sebagai ‘attenuator Pads’. Ini tersedia untuk nilai tertentu dari 0dB hingga 100dB. Attenuator biasanya terdapat dalam aplikasi Frekuensi Radio dan Optik. Attenuator Frekuensi Radio digunakan dalam litar elektronik sedangkan pelindung optik mencari aplikasi dalam gentian optik.

Beberapa susunan atenuator yang biasa adalah konfigurasi T, konfigurasi pI, dan konfigurasi L. Konfigurasi ini adalah jenis yang tidak seimbang. Jenis konfigurasi T dan konfigurasi pI yang seimbang dilambangkan sebagai konfigurasi ‘H’, konfigurasi O masing-masing. Jenis seimbang adalah litar simetri sedangkan jenis tidak seimbang adalah litar asimetris.

Attenuator konfigurasi T

Attenuator konfigurasi T

Reka bentuk attenuator berasaskan RF terdiri daripada enam jenis. Mereka adalah jenis Tetap, jenis Langkah, Jenis Berubah Berterusan, Jenis Boleh Diprogramkan, jenis DC Bias dan jenis Blok DC.

Jenis Tetap

Dalam atenuator jenis Tetap, rangkaian perintang dikunci pada nilai pelemahan yang telah ditentukan. Ini diletakkan di jalur isyarat untuk mengurangkan kekuatan isyarat yang dihantar. Ini boleh menjadi searah atau dua arah berdasarkan keperluan aplikasi mereka. Ini boleh didapati sama ada jenis permukaan mount, pandu gelombang atau sepaksi. Dalam reka bentuk berasaskan cip, pelbagai jenis bahan yang disimpan pada substrat konduktif terma mengembangkan ketahanan. Nilai rintangan ini bergantung pada dimensi cip dan bahan yang digunakan untuk pengeluaran cip.

Attenuator dengan Konfigurasi Pi

Attenuator dengan Konfigurasi Pi

Jenis Langkah

Atenuator ini serupa dengan atenuator tetap. Tetapi dalam jenis ini, butang tekan disediakan untuk menyesuaikan nilai pelemahan. Ini memberikan nilai pelemahan hanya dari langkah pra-kalibrasi. Bergantung pada aplikasi, attenuator dapat digunakan dalam format chip, pandu gelombang atau Koaksial.

Jenis Pembolehubah Berterusan

Dalam jenis pembolehubah Berterusan, nilai redaman dapat diubah secara manual menjadi nilai pelemahan dari julat yang ditentukan. Dalam jenis ini, perintang yang ada di rangkaian atenuator dipulihkan dengan elemen keadaan pepejal, misalnya, diod MOSFET atau PIN. Dibandingkan dengan rangkaian perintang pasif, dengan mengubah voltan dalam pelemahan peranti FET dapat diubah dengan resolusi yang lebih besar. Di sini adalah mungkin untuk mengubah pelemahan menggunakan sama ada secara manual atau dengan bantuan isyarat elektronik.

Jenis Boleh Diprogramkan

Jenis ini juga dikenali sebagai ‘Digital step attenuator’. Komponen ini dikendalikan oleh isyarat kawalan luaran yang digerakkan oleh komputer. Ini dikendalikan oleh litar logik TTL dengan julat ukuran langkah seperti 2,4,6, ……, 32. Sekiranya voltan yang dikenakan di seluruh attenuator ini didapati kurang dari 1V, tahap logik 0 tercapai. Untuk voltan 3V dan lebih tinggi, tahap logik 1 diberikan. Tahap logik di atas digunakan untuk mengawal suis tiang tunggal dan lemparan dua kali yang menghubungkan sebilangan atenuator pada jalur isyarat. Jenis ini juga terdapat dalam reka bentuk USB dengan perisian yang dipasang.

Jenis Bias DC

Jenis atenuator ini mempunyai kapasitansi baik di port input dan port output peranti yang menyekat voltan DC. Oleh itu, selain melemahkan isyarat RF, jenis ini melepasi isyarat DC.

Jenis Penyekat DC

Jenis ini serupa dengan jenis DC Bias. Satu-satunya perbezaan antara kedua-duanya adalah cara isyarat DC disekat sepenuhnya tanpa jalan alternatif berjalan ke port output.

Attenuator optik

Ini serupa dengan redaman RF tetapi bukannya isyarat elektrik, ini mengurangkan gelombang cahaya. Attenuator ini menyerap atau menghilangkan cahaya mengikut nilai pelemahan tanpa mengubah bentuk gelombang. Mirip dengan redaman RF, pelindung optik juga direka bentuk seperti tetap, berubah-ubah, dapat diprogram, dan lain-lain .... Ini direka berdasarkan keperluan aplikasi. Atenuator optik tetap menggunakan gentian doped untuk menyebarkan cahaya yang diberikan sebagai input. Atenuator optik boleh ubah dan boleh diprogramkan berkait rapat dengan pemboleh ubah RF dan atenuator RF yang dapat diprogramkan.

Pelemahan dalam Rangkaian

Pelemahan adalah pengurangan kekuatan isyarat. Ini boleh didapati dengan isyarat analog dan digital. Pelemahan diukur dalam desibel. Dalam kabel gentian optik pelemahan diukur sebagai sebilangan desibel per kaki. Kabel dengan redaman per unit jarak kurang dianggap lebih cekap.

Pelemahan dilihat dalam sistem komunikasi apabila isyarat dihantar pada jarak yang jauh. Dalam konteks rangkaian komputer, pelemahan adalah kehilangan kekuatan komunikasi atau isyarat data ketika dihantar dalam jarak jauh. Apabila kadar pelemahan menurun, data yang dihantar menjadi lebih terdistorsi. Penyebab utama pelemahan dalam rangkaian komputer adalah-

  • Julat - Baik dalam komunikasi berwayar dan tanpa wayar ketika isyarat dihantar dalam jarak jauh, kekuatan isyarat secara beransur-ansur menurun.
  • Gangguan- Gangguan sebarang bentuk seperti halangan fizikal mengurangkan kekuatan isyarat yang dihantar.

Nilai khas untuk pelemahan garis pada rangkaian DSL berkisar antara 5dB hingga 50dB. Di sini pelemahan diukur sebagai kehilangan isyarat antara titik akses penyedia dan rumah. Turunkan nilai pelemahan lebih baik kualiti isyarat. Untuk rangkaian Wi-Fi, penskalaan kadar dinamik diperhatikan. Ini secara automatik menyesuaikan rata rata maksimum ke atas atau ke bawah bergantung pada kualiti penghantaran talian.

Aplikasi Attenuator

Beberapa aplikasi Attenuator yang terkenal adalah seperti berikut-

  • Attenuator digunakan sebagai peralatan kawalan kelantangan di stesen penyiaran.
  • Untuk tujuan pengujian di makmal, untuk mendapatkan isyarat voltan yang lebih kecil, pelengkap digunakan.
  • Atenuator tetap digunakan untuk meningkatkan pemadanan impedans dalam litar.
  • Ini digunakan untuk melindungi litar dari kerosakan yang disebabkan oleh nilai voltan tinggi.
  • Pelindung RF digunakan untuk pelesapan daya pelindung dalam mengukur isyarat RF.
  • Atenuator optik digunakan dalam komunikasi gentian optik agar sesuai dengan tahap pemancar dan penerima.

Soalan Lazim

1). Apa yang dilakukan oleh redaman RF?

Untuk memprotes sistem dari kerosakan yang disebabkan oleh isyarat kuasa tinggi yang terlalu tinggi untuk diproses oleh litar, pelindung RF membantu mengurangkan tahap amplitud isyarat input.

2). Apa itu pelemahkan pasif?

A Passen attenuator adalah litar attenuator yang terdiri daripada perintang. Litar ini tidak memerlukan bekalan kuasa untuk berfungsi.

3). Bagaimana pelemahan diukur?

Pelemahan diukur sebagai unit desibel per unit panjang medium.

4). Apakah punca pelemahan gentian optik?

Dalam gentian optik, dua penyebab utama pelemahan adalah penyerapan dan penyerakan.

5). Apa penggunaan Attenuator untuk isyarat TV?

Attenuator digunakan untuk isyarat TV untuk menyesuaikan kuasa isyarat dan mengurangkan gangguan.

Attenuator membantu pengurangan tahap isyarat. Di sini pelesapan kuasa peranti bergantung pada luas permukaan dan jisim bahan perintang yang digunakan dalam rangkaiannya. Beberapa ciri penting pelacak RF adalah ketepatannya, SWR rendah, tindak balas frekuensi rata dan kebolehulangan.