Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Apa itu Attenuator - Desain, Jenis dan Aplikasi

Teknologi komunikasi nirkabel telah membuka jalan bagi penemuan yang sangat menarik. Ini juga dikenal sebagai komunikasi "melalui udara". Teknologi ini membuat komunikasi seluler dan antarplanet menjadi kenyataan.

Komunikasi seluler pertama yang ditemukan pada tahun 1880 adalah "Photophone". Ini menggunakan sinar matahari untuk mentransfer audio dari satu titik ke titik lainnya. Dalam sistem telekomunikasi, beberapa bentuk energi seperti gelombang radio atau energi akustik digunakan untuk mentransfer informasi dari satu tempat ke tempat lain.

Di sini tidak ada kabel yang digunakan dan media propagasi biasanya udara/angin. Ada beberapa tantangan yang dihadapi oleh teknologi ini yang menurunkan efisiensi dan keandalannya. Salah satu tantangan tersebut adalah Atenuasi. Perangkat yang digunakan untuk atenuasi adalah Attenuator.

Apa itu Attenuator?

Sinyal dikirim dari satu tempat ke tempat lain melalui media. Sinyal-sinyal ini dapat berupa sinyal data, sinyal tegangan, sinyal arus, dll. Ketika jarak yang ditempuh sinyal meningkat maka kekuatan sinyal akan berkurang secara bertahap. Hilangnya intensitas sinyal secara bertahap melalui medium disebut Atenuasi.

Meskipun dipandang sebagai tantangan untuk transfer sinyal jarak jauh, fenomena ini ternyata berguna dalam banyak tugas lainnya. Perangkat yang dirancang untuk mengurangi kekuatan sinyal tanpa mengganggu bentuk gelombangnya disebut sebagai “Attenuator”.

Attenuator sangat dibutuhkan setelah rangkaian generator sinyal. Ini membantu dalam melemahkan atau mengurangi kekuatan sinyal tingkat tinggi sebelum menerapkannya ke rangkaian Antena. Attenuator adalah perangkat elektronik dua port. Ini dirancang menggunakan resistor untuk melemahkan atau melemahkan sinyal.

Attenuator adalah rangkaian pasif, mereka bekerja tanpa catu daya apa pun. Ini tersedia baik sebagai attenuator tetap dengan tingkat atenuasi tetap dan sebagai attenuator yang terus berubah. Berlawanan dengan persentase gain amplifier, attenuator memberikan persentase kehilangan. Jumlah atenuasi diukur dalam desibel.

Desain Attenuator

Attenuator adalah rangkaian elektronik dua port pasif. Ini murni dirancang menggunakan resistor. Di sini, resistor disusun sebagai jaringan pembagi tegangan. Desain Attenuator tergantung pada geometri garis dari kabel penghubung antar perangkat.

Bergantung pada apakah garis seimbang atau tidak seimbang, peredam yang digunakan dengan garis harus seimbang atau tidak seimbang. Attenuator yang digunakan dengan saluran koaksial adalah bentuk yang tidak seimbang. Attenuator yang digunakan dengan twisted-pair memiliki bentuk seimbang.

Rangkaian Attenuator bersifat linier dan resiprokal berdasarkan aplikasinya, Attenuator bisa searah atau dua arah. Saat rangkaian attenuator dibuat simetris, tidak akan ada perbedaan 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 ditemukan sebagai rangkaian built-in pada generator sinyal serta rangkaian yang berdiri sendiri. Attenuator yang berdiri sendiri ditempatkan secara seri antara sumber sinyal dan rangkaian beban pada jalur sinyal.

Dalam kasus seperti itu selain memberikan atenuasi, itu harus cocok dengan impedansi sumber dan impedansi beban. Attenuator ditemukan di jalur komunikasi dan transmisi Radio untuk mengurangi kekuatan sinyal.

Jenis Attenuator

Attenuator tersedia sebagai attenuator tetap dan attenuator yang dapat disesuaikan. Jaringan attenuator tetap dikenal sebagai 'attenuator Pads ”. Ini tersedia untuk nilai tertentu dari 0dB hingga 100dB. Attenuator biasanya ditemukan dalam aplikasi Frekuensi Radio dan Optik. Attenuator Frekuensi Radio digunakan di rangkaian elektronik sedangkan attenuator optik menemukan aplikasi dalam serat optik.

Beberapa tata letak attenuator yang umum adalah konfigurasi T, konfigurasi pI, dan konfigurasi L. Konfigurasi ini memiliki tipe yang tidak seimbang. Tipe yang seimbang dari konfigurasi T dan konfigurasi Pi dilambangkan sebagai konfigurasi 'H', konfigurasi O. Jenis seimbang adalah rangkaian simetris sedangkan jenis tidak seimbang adalah rangkaian asimetris.

Konfigurasi Attenuator T

Desain attenuator berbasis RF terdiri dari enam jenis. Mereka adalah tipe tetap, tipe step (langkah), tipe variabel kontinu, tipe terprogram, tipe Bias DC dan tipe pemblokiran DC.

Jenis Tetap

Dalam attenuator tipe tetap, jaringan resistor dikunci pada nilai atenuasi yang telah ditentukan. Ini diletakkan di jalur sinyal untuk melemahkan kekuatan sinyal yang ditransmisikan. Ini bisa searah atau dua arah berdasarkan kebutuhan aplikasi mereka.

Ini dapat tersedia sebagai dudukan permukaan, pandu gelombang atau koaksial. Dalam desain berbasis chip, berbagai jenis material yang diendapkan pada substrat konduktif termal mengembangkan resistansi. Nilai resistansi ini tergantung pada dimensi chip dan bahan yang digunakan untuk produksi chip.

Konfigurasi Attenuator Pi

Jenis Langkah (step)

Attenuator ini mirip dengan Attenuator tetap. Namun pada tipe ini, tombol tekan disediakan untuk mengatur nilai atenuasi. Ini memberikan nilai atenuasi hanya dari langkah yang telah dikalibrasi sebelumnya. Tergantung pada aplikasinya, attenuator dapat digunakan dalam format chip, waveguide atau Coaxial.

Jenis Variabel Berkelanjutan

Dalam tipe variabel kontinu, nilai atenuasi dapat diubah secara manual ke nilai atenuasi apa pun dari rentang yang ditentukan. Dalam jenis ini, resistor yang ada di jaringan Attenuator dipulihkan dengan elemen solid-state, misalnya, dioda MOSFET atau Dioda PIN.

Dibandingkan dengan jaringan resistor pasif, dengan mengubah tegangan pada perangkat FET atenuasi dapat divariasikan dengan resolusi yang lebih besar. Di sini dimungkinkan untuk memvariasikan redaman (atenuasi) menggunakan baik secara manual atau dengan bantuan sinyal elektronik.

Jenis yang Dapat Diprogram

Jenis ini juga populer disebut sebagai 'Digital step attenuator'. Komponen ini dikendalikan oleh sinyal kontrol eksternal yang digerakkan oleh komputer. Ini dikendalikan oleh rangkaian logika TTL dengan kisaran ukuran langkah seperti 2,4,6, ……, 32.

Jika tegangan yang diterapkan melintasi Attenuator ini ditemukan kurang dari 1V, level logika 0 tercapai. Untuk tegangan 3V dan lebih tinggi, level logika 1 diberikan. Tingkat logika di atas digunakan untuk mengontrol saklar single pole dan double-throw yang menghubungkan sejumlah Attenuator pada jalur sinyal. Jenis ini juga tersedia dalam desain USB dengan perangkat lunak yang diinstal.

Jenis Bias DC

Jenis attenuator ini memiliki kapasitansi baik di port input dan port output perangkat yang memblokir tegangan DC. Jadi, selain melemahkan sinyal RF, jenis ini melewatkan sinyal DC.

Jenis Pemblokiran DC

Tipe ini mirip dengan tipe Bias DC. Satu-satunya perbedaan antara keduanya adalah cara sinyal DC diblokir sepenuhnya tanpa jalur alternatif yang berjalan menuju port keluaran.

Attenuator Optik

Ini mirip dengan attenuator RF tetapi bukannya sinyal listrik, ini melemahkan gelombang cahaya. Attenuator ini menyerap atau menghilangkan cahaya sesuai dengan nilai atenuasi tanpa mengubah bentuk gelombang. Mirip dengan attenuator RF, attenuator optik juga dirancang sebagai fixed, variable, programmable, dll. Ini dirancang berdasarkan kebutuhan aplikasi.

Attenuator optik tetap menggunakan serat yang didoping untuk menyebarkan cahaya yang diberikan sebagai input. Attenuator optik variabel dan terprogram terkait erat dengan variabel RF dan Attenuator RF yang dapat diprogram.

Atenuasi dalam Jaringan

Atenuasi adalah pengurangan kekuatan sinyal. Ini dapat ditemukan dengan sinyal analog dan digital. Atenuasi diukur dalam desibel. Pada kabel serat optik, atenuasi diukur sebagai jumlah desibel per kaki. Kabel dengan atenuasi yang lebih sedikit per satuan jarak dianggap lebih efisien.

Atenuasi terlihat dalam sistem komunikasi ketika sinyal ditransmisikan dalam jarak jauh. Dalam konteks jaringan komputer, atenuasi adalah hilangnya kekuatan sinyal komunikasi atau data saat ditransmisikan dalam jarak jauh. Ketika laju atenuasi menurun, data yang ditransmisikan menjadi lebih terdistorsi. Penyebab utama atenuasi dalam jaringan komputer adalah-

  • Jangkauan - Baik dalam komunikasi kabel dan nirkabel ketika sinyal ditransmisikan dalam jarak jauh, kekuatan sinyal secara bertahap menurun.
  • Interferensi- Gangguan dalam bentuk apa pun seperti penghalang fisik mengurangi kekuatan sinyal yang ditransmisikan.

Nilai umum untuk redaman garis pada jaringan DSL berkisar dari 5dB hingga 50dB. Di sini atenuasi diukur sebagai kehilangan sinyal antara titik akses penyedia dan rumah. Menurunkan nilai atenuasi lebih baik kualitas sinyal.

Untuk jaringan Wi-Fi, penskalaan kecepatan dinamis diamati. Ini secara otomatis menyesuaikan datarate maksimum koneksi ke atas atau ke bawah tergantung pada kualitas transmisi saluran.

Aplikasi Attenuator

Beberapa aplikasi Attenuator yang terkenal adalah sebagai berikut-

  • Attenuator digunakan sebagai peralatan pengatur volume di stasiun penyiaran.
  • Untuk keperluan pengujian di laboratorium, untuk mendapatkan sinyal tegangan yang lebih kecil, digunakan attenuator.
  • Attenuator tetap digunakan untuk meningkatkan pencocokan impedansi di rangkaian.
  • Ini digunakan untuk melindungi rangkaian dari kerusakan yang disebabkan oleh nilai tegangan tinggi.
  • Attenuator RF digunakan untuk pelindung disipasi daya dalam mengukur sinyal RF.
  • Attenuator optik diterapkan dalam komunikasi serat optik agar sesuai dengan tingkat pemancar dan penerima.

Pertanyaan

1). Apa yang dilakukan Attenuator RF?

Untuk memprotes sistem dari kerusakan yang disebabkan oleh sinyal daya tinggi yang terlalu tinggi untuk diproses oleh rangkaian, attenuator RF membantu mengurangi atau meredam tingkat amplitudo sinyal input.

2). Apa itu attenuator pasif?

Attenuator pasif adalah rangkaian Attenuator murni yang terdiri dari resistor. Rangkaian ini tidak membutuhkan catu daya untuk berfungsi.

3). Bagaimana atenuasi diukur?

Atenuasi diukur sebagai satuan desibel per satuan panjang media.

4). Apa penyebab atenuasi pada serat optik?

Pada serat optik, dua penyebab utama atenuasi adalah penyerapan dan penyebaran.

5). Apa gunanya Attenuator untuk sinyal TV?

Attenuator digunakan untuk sinyal TV untuk mengatur kekuatan sinyal dan mengurangi interferensi.

Attenuator membantu dalam pengurangan level sinyal. Di sini disipasi daya perangkat tergantung pada luas permukaan dan massa bahan resistor yang digunakan dalam jaringannya. Beberapa karakteristik penting dari attenuator RF adalah akurasinya, SWR rendah, respon frekuensi datar dan pengulangan.