Trådløs kommunikasjonsteknologi har banet vei for veldig interessante oppfinnelser. Det er også kjent som ”over the air” kommunikasjon. Denne teknologien gjorde mobil og interplanetær kommunikasjon en realitet. Den første mobilkommunikasjonen som ble oppfunnet i 1880 var ”Photophone”. Den brukte sollys for å overføre lyden fra et punkt til et annet. I telekommunikasjonssystemer brukes en eller annen form for energi som radiobølger eller akustisk energi til å overføre informasjonen et sted til et annet. Her brukes ingen ledninger, og formeringsmediet er vanligvis luft. Det er noen utfordringer med denne teknologien som nedbryter effektiviteten og påliteligheten. En slik utfordring er demping. Enheten som brukes til demping er demper.
Hva er demper?
Signaler sendes fra et sted til et annet gjennom et medium. Disse signalene kan være datasignaler, spenningssignaler, strømsignaler osv. Når avstanden som signalet kjører øker, reduseres signalets styrke gradvis. Dette gradvise tapet av signalintensitet gjennom mediet kalles demping.
Selv om det blir sett på som en utfordring for overføring av signaler over lang avstand, er dette fenomenet funnet å være nyttig i mange andre oppgaver. Enheten som er konstruert for å redusere effekten til signaler uten å forstyrre bølgeformen, kalles 'demper'.
Demperen er sterkt brukt etter signalgeneratorkretser . Det hjelper til med å dempe eller redusere styrken til signaler på høyt nivå før du bruker dem på Antennekretser . En demper er en to-port elektronisk enhet Den er designet med motstander for å svekke eller dempe et signal. Dempere er passive kretser, de fungerer uten strømforsyning. Disse er tilgjengelige både som fast demper med fast dempningsnivå og som en demper som skifter kontinuerlig. I motsetning til forsterkere får prosentandel, gir demperen tapsprosent. Mengden av demping måles i desibel.
Utforming av demper
Dempere er passive elektroniske kretser med to porter. Disse er kun designet med motstand. Her er motstander ordnet som en spenningsdeler Nettverk. Demperdesign avhenger av linjegeometrien til tilkoblingsledningene mellom enhetene. Avhengig av om en linje er balansert eller ubalansert, kreves dempere som brukes med linjen, å være balansert eller ubalansert. Dempere som brukes med koaksiale linjer er i ubalansert form. Dempere som brukes med tvunnet par er av balansert form.
Dempekrets er både lineær og gjensidig, basert på applikasjonen, demperen kan være ensrettet eller toveis. Når dempekretsen er laget symmetrisk, vil det ikke være noen forskjell mellom inngangsporten og utgangsporten. I så fall regnes den venstre porten som inngang og den høyre porten som en utgang.
Dempere finnes også som innebygde kretser i signalgeneratorer så vel som frittstående kretser. Frittstående dempere er plassert i serie mellom en signalkilde og belastningskrets på signalbanen. I et slikt tilfelle, i tillegg til å gi demping, må den matche kildeimpedansen og lastimpedansen. Dempere finnes i radiokommunikasjons- og overføringslinjer for å redusere signalets kraft.
Typer av demper
Dempere er tilgjengelige som både faste dempere og justerbare dempere. Faste dempningsnettverk er kjent som ‘attenuator Pads”. Disse er tilgjengelige for spesifikke verdier fra 0dB til 100dB. Dempere finnes ofte i radiofrekvens- og optiske applikasjoner. Radiofrekvensdempere brukes i de elektroniske kretsene, mens optiske dempere finner applikasjoner i fiberoptikk.
Få vanlige oppsett av demper er T-konfigurasjon, pI-konfigurasjon og L-konfigurasjon. Disse konfigurasjonene er av ubalansert type. Den balanserte typen T-konfigurasjon og pI-konfigurasjoner er betegnet som henholdsvis 'H' -konfigurasjon, O-konfigurasjon. Den balanserte typen er en symmetrisk krets, mens ubalanserte typer er asymmetriske kretser.
T-konfigurasjonsdemper
Den RF-baserte utformingen av demperen er av seks typer. De er fast type, trinntype, kontinuerlig variabel type, programmerbar type, DC bias-type og DC-blokkeringstype.
Fast type
I dempere av fast type er motstandsnettverket låst med en forutbestemt dempingsverdi. Disse er lagt ned i signalstien for å dempe kraften til det overførte signalet. Disse kan være ensrettet eller toveis basert på søknadskravet. Disse kan være tilgjengelige som overflatemontering, bølgeleder eller koaksialtype. I en chipbasert design utvikler de forskjellige materialtypene som er avsatt på det varmeledende substratet motstanden. Denne motstandsverdien avhenger av dimensjonene til brikken og materialene som brukes til flisproduksjon.
Dempere med Pi-konfigurasjon
Trinntype
Disse demperne ligner på faste dempere. Men i denne typen er det gitt en trykknapp for å justere dempningsverdiene. Disse gir dempningsverdier bare fra de forhåndskalibrerte trinnene. Avhengig av applikasjonen kan demperen brukes i enten chip-, waveguide- eller koaksialformat.
Kontinuerlig variabel type
I kontinuerlig variabel type kan dempningsverdien endres manuelt til hvilken som helst dempingsverdi fra det gitte spesifiserte området. I denne typen gjenopprettes motstandene som er tilstede i dempningsnettverket med solid state-elementene, for eksempel MOSFET eller PIN-diode. Sammenlignet med det passive motstandsnettverket, ved å endre spenningen i FET-enhetene, kan dempningen varieres med større oppløsning. Her er det mulig å variere dempningen enten manuelt eller ved hjelp av elektroniske signaler.
Programmerbar type
Denne typen kalles også populært som ‘Digital step attenuator’. Denne komponenten styres av et datastyrt eksternt styresignal. Disse styres av TTL-logikkretsene med et trinnstørrelsesområde som 2,4,6, ……, 32. Hvis den påførte spenningen over denne demperen viser seg å være mindre enn 1V, oppnås logisk nivå 0. For spenninger på 3V og høyere er logisk nivå 1 gitt. Ovennevnte logiske nivåer brukes til å kontrollere enkeltpolede og dobbeltkaste brytere som forbinder et antall dempere på signalveien. Denne typen er også tilgjengelig i USB-design med installert programvare.
DC Bias Type
Denne typen demper har kapasitans både ved inngangsporten og utgangsporten til enheten som blokkerer DC-spenningene. Således, bortsett fra å dempe RF-signalene, passerer denne typen DC-signalene.
DC-blokkeringstype
Denne typen ligner på DC Bias-typen. Den eneste forskjellen mellom disse to er måten DC-signalet er fullstendig blokkert uten at noen alternativ sti går mot utgangsporten.
Optiske dempere
Disse ligner på RF-demper, men i stedet for elektriske signaler demper disse lysbølgene. Denne demperen absorberer eller sprer lys i henhold til dempningsverdiene uten å endre bølgeformen. I likhet med RF-dempere, er optiske dempere også utformet som faste, variable, programmerbare osv ... Disse er designet basert på applikasjonskravet. Faste optiske dempere bruker dopede fibre for å spre lyset gitt som inngang. Variable og programmerbare optiske dempere er nært beslektet med RF-variable og RF-programmerbare dempere.
Demping i nettverk
Demping er reduksjon av signalstyrken. Dette kan bli funnet med både analoge og digitale signaler. Demping måles i desibel. I fiberoptiske kabler måles dempningen som et antall desibel per fot. Kabelen med mindre demping per avstandsenhet anses å være mer effektiv.
Demping sees i kommunikasjonssystemer når signaler overføres over lange avstander. I datanettverkssammenheng er demping tapet i kommunikasjons- eller datasignalstyrken når den overføres over lange avstander. Etter hvert som dempningshastigheten synker, blir de overførte dataene mer forvrengt. Hovedårsakene til demping i datanettverket er-
- Område - Både i kablet og trådløs kommunikasjon når et signal overføres over lange avstander, reduseres signalets styrke gradvis.
- Innblanding- Forstyrrelser av enhver form som fysiske hindringer reduserer styrken på overførte signaler.
Typiske verdier for linjedemping i DSL-nettverket varierer fra 5dB til 50dB. Her dempes måling som signaltapet mellom leverandørens tilgangspunkt og hjem. Senk verdien av demping bedre signalkvaliteten. For Wi-Fi-nettverk observeres dynamisk hastighetsskalering. Dette justerer automatisk tilkoblingens maksimale datarate opp eller ned, avhengig av linjens overføringskvalitet.
Anvendelser av dempere
Noen av de bemerkelsesverdige applikasjonene til dempere er som følger -
- Dempere brukes som volumkontrollutstyr i kringkastingsstasjoner.
- For testformål i laboratorier, for å oppnå mindre spenningssignaler, brukes dempere.
- Faste dempere brukes til å forbedre impedanstilpasningen i kretser.
- Disse brukes til å beskytte kretsene mot skader forårsaket av høyspenningsverdier.
- RF-dempere brukes for å beskytte spredning av kraft ved måling av RF-signaler.
- Optiske dempere brukes i fiberoptisk kommunikasjon for å matche sender- og mottakernivåer riktig.
Vanlige spørsmål
1). Hva gjør en RF-demper?
For å protestere mot skader forårsaket av signaler med høy effekt som er for høye til å behandles av kretsen, hjelper RF-dempere med å redusere inngangssignalets amplitudenivå.
2). Hva er passiv demper?
En passiv demper er en demperkrets som består av motstander. Denne kretsen krever ingen strømforsyning for å fungere.
3). Hvordan måles demping?
Demping måles som enhetene av desibel per enhetens lengde.
4). Hva er årsaken til demping i optiske fibre?
I optiske fibre er absorpsjon og spredning to hovedårsaker til demping.
5). Hva er bruken av Attenuator for TV-signaler?
Dempere som brukes til TV-signaler for å justere signaleffekten og redusere forstyrrelser.
Attenuator hjelper til med å redusere signalnivåene. Her avhenger strømforsyningen til enheten av overflatearealet og massen til motstandsmaterialet som brukes i nettverket. Noen av de viktigste egenskapene til RF-demperen er nøyaktigheten, lav SWR, flatfrekvensrespons og repeterbarhet.
