Mis on summutaja - disain, tüübid ja rakendused

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Traadita sidetehnoloogia on sillutanud teed väga huvitavatele leiutistele. Seda tuntakse ka kui 'eetris' suhtlust. See tehnoloogia muutis mobiilseks ja planeetidevaheline suhtlus reaalsus. Esimene 1880. aastal leiutatud mobiilside oli fotofon. See kasutas päikesevalgust heli edastamiseks ühest punktist teise. Telekommunikatsioonisüsteemides kasutatakse teabe edastamiseks ühest kohast teise mingisugust energiavormi nagu raadiolained või akustiline energia. Siin ei kasutata traate ja levimekeskkonnaks on tavaliselt õhk. Selle tehnoloogia ees on mõned väljakutsed, mis halvendavad selle tõhusust ja usaldusväärsust. Üks selline väljakutse on sumbumine. Summutamiseks kasutatakse seadet Attenuator.

Mis on summutaja?

Signaale saadetakse meediumi kaudu ühest kohast teise. Need signaalid võivad olla andmesignaalid, pingesignaalid, voolusignaalid jne. Kui signaali läbitud vahemaa suureneb, väheneb signaali tugevus järk-järgult. Sellist signaali intensiivsuse järkjärgulist kadu keskmise kaudu nimetatakse sumbumiseks.




Ehkki seda nähtust peetakse signaalide kaugliikumise väljakutseks, leitakse, et see nähtus on kasulik paljude muude ülesannete täitmisel. Seadet, mis on kavandatud signaalide võimsuse vähendamiseks selle lainekuju häirimata, nimetatakse “summutajaks”.

Summutit kasutatakse pärast palju signaaligeneraatori ahelad . See aitab summutada või vähendada kõrgetasemeliste signaalide tugevust enne nende signaalide kasutamist Antenni ahelad . Summutaja on kahepordiline elektrooniline seade, mis on loodud kasutades takistid signaali nõrgendamiseks või summutamiseks. Summutid on passiivsed ahelad, need töötavad ilma toiteallikata. Need on saadaval nii fikseeritud summutustasemega kui ka pidevalt muutuva summutajana. Vastupidiselt võimendite võimenduse protsendile annab summuti kaotusprotsendi. Summutuse suurust mõõdetakse detsibellides.



Summutaja disain

Summutid on passiivsed kahepordilised elektroonilised ahelad. Need on puhtalt loodud takistite abil. Siin on takistid paigutatud a-na pingejagur võrku. Summutaja konstruktsioon sõltub seadmetevaheliste ühendusjuhtmete joone geomeetriast. Sõltuvalt sellest, kas liin on tasakaalustatud või tasakaalustamata, peavad liiniga kasutatavad summutid olema tasakaalus või tasakaalustamata. Koaksiaalsete joontega kasutatavad summutid on tasakaalustamata kujul. Keerdpaaridega kasutatavad summutid on tasakaalustatud kujul.

Summutaja vooluring on rakenduse põhjal nii lineaarne kui ka vastastikune, summutaja võib olla ühe- või kahesuunaline. Kui summutaja ahel on muudetud sümmeetriliseks, ei ole sisend- ja väljundpordi vahel vahet. Sellisel juhul loetakse vasakpoolset porti üldreeglina sisendiks ja paremat porti väljundiks.


Summutajaid leidub ka signaaligeneraatorites sisseehitatud vooluringidena kui ka eraldiseisvate vooluahelatena. Eraldi summutid paigutatakse järjestikku signaaliallika ja signaaliteel oleva koormusahela vahele. Sellisel juhul peab see lisaks sumbumisele vastama ka allika impedantsile ja koormuse impedantsile. Signaali võimsuse vähendamiseks leiduvad raadioside- ja ülekandeliinides summutid.

Summutaja tüübid

Summutid on saadaval nii fikseeritud kui ka reguleeritavate summutitena. Fikseeritud summutusvõrke tuntakse kui „summutajaid”. Need on saadaval konkreetsete väärtuste jaoks vahemikus 0dB kuni 100dB. Summutajaid leidub tavaliselt raadiosagedus- ja optilistes rakendustes. Elektroonilistes vooluahelates kasutatakse raadiosageduse summutajaid, optilised summutid leiavad rakendusi kiudoptilistes seadmetes.

Vähesed tavalised summutite paigutused on -T konfiguratsioon, pI konfiguratsioon ja L konfiguratsioon. Need konfiguratsioonid on tasakaalustamata tüüpi. Tasakaalustatud T-konfiguratsiooni tüüpi ja pI-konfiguratsioone tähistatakse vastavalt H-konfiguratsioonina, O-konfiguratsioonina. Tasakaalustatud tüüp on sümmeetriline, tasakaalustamata tüübid aga asümmeetrilised.

T konfiguratsiooni summutaja

T konfiguratsiooni summutaja

Summuti RF-põhine disain on kuut tüüpi. Need on fikseeritud tüüpi, sammu tüüp, pidevalt muutuva tüübi, programmeeritava tüübi, alalisvoolu eelarvamuse tüüp ja alalisvoolu blokeerimise tüüp.

Fikseeritud tüüp

Fikseeritud tüüpi summutites on takisti võrk lukustatud ettemääratud sumbuvuse väärtusega. Need on paigutatud signaali teele, et nõrgendada edastatud signaali võimsust. Need võivad olla ühe- või kahesuunalised, lähtudes nende rakendusnõudest. Need võivad olla saadaval kas pinnakinnituse, lainejuhi või koaksiaalina. Kiibipõhises konstruktsioonis arendavad soojusjuhtivale aluspinnale ladestunud erinevat tüüpi materjalid takistust. See takistuse väärtus sõltub kiibi mõõtmetest ja kiibi tootmiseks kasutatavatest materjalidest.

Pi-konfiguratsiooniga summutaja

Pi-konfiguratsiooniga summutaja

Sammu tüüp

Need summutid sarnanevad fikseeritud summutitega. Kuid seda tüüpi puhul on summutuse väärtuste reguleerimiseks ette nähtud nuppu. Need annavad sumbuvuse väärtused ainult eelnevalt kalibreeritud sammude põhjal. Olenevalt rakendusest saab summutit kasutada kas kiibi-, laineprojekti- või koaksiaalformaadis.

Pidevalt muutuv tüüp

Pidevalt muutuva tüübi korral saab sumbuvuse väärtust käsitsi muuta mis tahes sumbumisväärtuseks etteantud vahemikus. Selle tüübi korral taastatakse summutusvõrgus olevad takistid koos tahkiselementidega, näiteks MOSFET või PIN-diood. Võrreldes passiivse takisti võrguga, saab FET-seadmetes pinget muutes summutamist suurema eraldusvõimega muuta. Siin on võimalik summutust muuta kas käsitsi või elektrooniliste signaalide abil.

Programmeeritav tüüp

Seda tüüpi nimetatakse rahvasuus ka digitaalseks astmevahendiks. Seda komponenti juhitakse arvutipõhise välise juhtimissignaaliga. Neid juhitakse TTL-i loogikalülitustega, mille sammude suurus on näiteks 2,4,6, ……, 32. Kui leitakse, et selle summutaja rakendatud pinge on väiksem kui 1 V, saavutatakse loogika tase 0. 3 V ja kõrgemate pingete korral antakse loogika tase 1. Eespool toodud loogikatasandeid kasutatakse ühe poolusega ja topeltviskega lülitite juhtimiseks, mis ühendavad signaali rajal hulga summutajaid. See tüüp on saadaval ka installitud tarkvaraga USB-kujundustes.

DC eelarvamuse tüüp

Seda tüüpi summutaja mahtuvus on nii seadme sisend- kui ka väljundavas, mis blokeerib alalisvoolu pinged. Seega, lisaks RF-signaalide summutamisele, läbib see tüüp alalisvoolu signaale.

Alalisvoolu blokeerimise tüüp

See tüüp sarnaneb DC eelarvamuse tüübiga. Ainus erinevus nende kahe vahel on viis, kuidas alalisvoolu signaal on täielikult blokeeritud, ilma et alternatiivne rada väljundpordi suunas kulgeks.

Optilised summutid

Need on sarnased RF-summutiga, kuid elektriliste signaalide asemel summutavad need valguslaineid. See summutaja neelab või hajutab valgust vastavalt sumbumisväärtustele ilma lainekuju muutmata. Sarnaselt raadiosagedusvõimenditele on ka optilised summutid kujundatud fikseeritud, muutuvate, programmeeritavate jms. Need on kavandatud vastavalt rakenduse nõudele. Fikseeritud optilised summutid kasutavad sisendina antud valguse hajutamiseks legeeritud kiude. Muutuvad ja programmeeritavad optilised summutid on tihedalt seotud raadiosageduse muutuvate ja raadiosageduse programmeeritavate summutitega.

Võrgustike summutamine

Summutamine on signaali tugevuse vähendamine. Seda võib leida nii analoog- kui ka digitaalsignaalide puhul. Summutust mõõdetakse detsibellides. Kiudoptilistes kaablites mõõdetakse sumbumist detsibellide arvuna jala kohta. Kaablit, mille vahemaa ühik on vähem sumbunud, peetakse tõhusamaks.

Summutust nähakse sidesüsteemides, kui signaale edastatakse pika vahemaa tagant. Arvutivõrgu kontekstis on sumbumine kommunikatsiooni või andmesignaalide tugevuse kadu, kui neid edastatakse pikkade vahemaade korral. Kui sumbumiskiirus väheneb, moonutatakse edastatud andmeid veelgi. Peamised arvutivõrgu sumbumise põhjused on

  • Vahemik - Nii traadiga kui ka traadita side korral signaali edastamisel pikki vahemaid väheneb signaali tugevus järk-järgult.
  • Segamine Igasugused vormid, näiteks füüsilised takistused, vähendavad edastatavate signaalide tugevust.

Tüüpilised väärtused liini summutamiseks DSL-võrgus on vahemikus 5dB kuni 50dB. Siin mõõdetakse sumbumist signaali kadumisena teenusepakkuja pöörduspunkti ja kodu vahel. Signaali kvaliteedi parandamiseks vähendage sumbumise väärtust. WiFi-võrkude puhul täheldatakse dünaamilist kiiruse skaleerimist. See reguleerib ühenduse maksimaalset andmekogust automaatselt üles või alla, sõltuvalt liini edastuskvaliteedist.

Summutite rakendused

Mõned summutite märkimisväärsed rakendused on järgmised:

  • Ringhäälingujaamades kasutatakse summutajaid summutitena.
  • Laborites katsetamiseks, väiksemate pingesignaalide saamiseks kasutatakse summutajaid.
  • Fikseeritud summutajaid kasutatakse impedantsi sobitamise parandamiseks ahelates.
  • Neid kasutatakse ahelate kaitsmiseks kõrgepinge väärtustest põhjustatud kahjustuste eest.
  • Raadiosageduse summutajaid kasutatakse võimsuse kaitsmiseks hajutamiseks raadiosignaalide mõõtmisel.
  • Optilisi summutajaid rakendatakse kiudoptilises ühenduses saatja ja vastuvõtja tasemete õigeks sobitamiseks.

KKK

1). Mida teeb RF-summutaja?

Süsteemide vastu protestimiseks vooluahela töötlemiseks liiga suure võimsusega signaalide tekitatud kahjustuste eest aitavad RF-summutid vähendada sisendsignaali amplituuditaset.

2). Mis on passiivne summutaja?

Passiivne summutaja on ainult takistitest koosnev summutaja vooluring. See vooluahel ei vaja toimimiseks mingit toiteallikat.

3). Kuidas sumbumist mõõdetakse?

Summutust mõõdetakse detsibellide ühikuna keskkonna pikkuse ühiku kohta.

4). Mis on optiliste kiudude sumbumise põhjus?

Optilistes kiududes on summutamise ja hajumise kaks peamist põhjust.

5). Mis on summutaja kasutamine telesignaalide jaoks?

Summutaja, mida kasutatakse telesignaalide jaoks signaali võimsuse reguleerimiseks ja häirete vähendamiseks.

Summutaja aitab vähendada signaali taset. Siin sõltub seadme võimsuse hajumine selle võrgus kasutatava takisti materjali pinnast ja massist. Mõned RF-summutaja olulised omadused on selle täpsus, madal SWR, lameda sagedusega reaktsioon ja korratavus.