Аттенюатор оптический что это
Что такое аттенюатор, принцип его работы и где применяется
При разработке электронных схем обычно приходится решать задачу усиления сигналов – увеличения их амплитуды или мощности. Но бывают ситуации, когда уровень сигнала требуется, наоборот, ослабить. И эта задача не так проста, как кажется на первый взгляд.
Что такое аттенюатор и как он работает
Аттенюатором называется устройство для преднамеренного и нормированного уменьшения амплитуды или мощности входного сигнала без искажения его формы.
Принцип работы аттенюаторов, применяемых в радиочастотном диапазоне – делитель напряжения на резисторах или конденсаторах. Входной сигнал распределяется между резисторами пропорционально сопротивлениям. Самое простое решение – делитель из двух резисторов. Такой аттенюатор называется Г-образным (в зарубежной технической литературе – L-образным). Входом и выходом может служить любая сторона этого несимметричного по схеме устройства. Особенность Г-аттенюатора – низкий уровень потерь при согласовании входа и выхода.
Виды аттенюаторов
На практике Г-аттенюатор используется не так часто – в основном, для согласования сопротивлений входа и выхода. Гораздо шире для нормированного ослабления сигналов применяются устройства П-типа (в зарубежной литературе Pi – от латинской буквы π) и Т-типа. Такой принцип позволяет создавать устройства с одинаковым входным и выходным сопротивлением (но при необходимости можно и с различным).
На рисунке представлены несимметричные устройства. Источник и нагрузка к ним должны подключаться несимметричными линиями – коаксиальными кабелями и т.п. с любой стороны.
Для симметричных линий (витая пара и т.п.) применяются симметричные схемы – их иногда называют аттенюаторами H- и О-типа, хотя это всего лишь разновидности предыдущих устройств.
Добавлением одного (двух) резисторов аттенюатор Т- (H-) типов превращаются в мостовые.
Аттенюаторы выпускаются промышленностью в виде законченных устройств с разъёмами для подключения, но их можно выполнять и на печатной плате в составе общей схемы. Резистивные и емкостные аттенюаторы имеют серьезный плюс – они не содержат нелинейных элементов, что не искажает сигнал и не приводит к появлению в спектре новых гармоник и к исчезновению существующих.
Кроме резистивных существуют и другие виды аттенюаторов. В промышленной технике широко применяются:
Эти типы устройств используются в СВЧ-технике и в световом диапазоне частот. На низких и радиочастотах применяются аттенюаторы на основе резисторов и конденсаторов.
Основные характеристики
Главным параметром, определяющим свойства аттенюаторов, является коэффициент ослабления. Он измеряется в децибелах. Чтобы понять, во сколько раз уменьшается амплитуда сигнала после прохождения ослабляющей цепи, надо коэффициент пересчитать из децибел в разы. На выходе устройства, уменьшающего амплитуду сигнала на N децибел, напряжение будет меньше в M раз:
Формулы достаточно сложны для расчетов в уме, поэтому лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами, коих в интернете великое множество.
Для регулируемых устройств (ступенчатых или плавных) указываются пределы настройки.
Другой важный параметр – это волновое сопротивление (импеданс) по входу и выходу (они могут совпадать). С этим сопротивлением связана такая характеристика, как коэффициент стоячей волны (КСВ) – она часто указывается на изделиях промышленного производства. Для чисто активной нагрузки этот коэффициент вычисляется по формуле:
Из остальных важных характеристик надо упомянуть:
Также важен такой параметр, как точность – он означает допустимое отклонение ослабления от номинального. У промышленных аттенюаторов характеристики наносятся на корпус.
В некоторых случаях важна мощность устройства. Энергия, не дошедшая до потребителя, рассеивается на элементах аттенюатора, поэтому критично не допустить перегрузки.
Существуют формулы для расчета основных характеристик резистивных аттенюаторов различной конструкции, но они громоздки и содержат логарифмы. Поэтому для их применения нужен, как минимум, калькулятор. Поэтому для самостоятельного расчета удобнее использовать специальные программы (в том числе, онлайн).
Регулируемые аттенюаторы
На коэффициент ослабления и КСВ влияет номинал всех элементов входящих в состав аттенюатора, поэтому создавать устройства на резисторах с плавным регулированием параметров сложно. Меняя ослабление, надо подстраивать и КСВ и наоборот. Такие задачи можно решить, применяя усилители с коэффициентом усиления меньше 1.
Подобные устройства строят на транзисторах или ОУ, но возникает проблема линейности. Нелегко создать усилитель, не искажающий форму сигнала в широком диапазоне частот. Гораздо шире применяется ступенчатое регулирование – аттенюаторы включаются последовательно, их ослабление складывается. Те цепи, что необходимо – шунтируются (контактами реле и т.п). Так набирается нужный коэффициент ослабления без изменения волнового сопротивления.
Есть конструкции устройств для ослабления сигнала с плавной регулировкой, построенные на широкополосных трансформаторах (ШПТ). Они применяются в любительской связной технике в тех случаях, когда требования к согласованию входа и выхода невысоки.
Плавная настройка аттенюаторов, построенных на волноводах, достигается изменением геометрических размеров. Оптические аттенюаторы также выпускаются с плавной регулировкой затухания, но такие приборы имеют достаточно сложную конструкцию, так как содержат систему линз, оптических фильтров и т.д.
Область применения
Если аттенюатор имеет различные входные и выходные сопротивления, то, кроме функции ослабления, он может выполнять роль согласующего устройства. Так, если надо соединить кабели 75 и 50 Ом, между ними можно поставить рассчитанный соответствующим образом, и вместе с нормированным затуханием можно поправить и степень согласования.
В приемной технике аттенюаторы применяются для исключения перегрузки входных цепей мощными побочными излучениями. В некоторых случаях ослабление мешающего сигнала даже одновременно со слабым полезным сигналом может улучшить качество приема за счёт снижения уровня интермодуляционных помех.
В измерительной технике аттенюаторы могут применяться в качестве развязки — они уменьшают влияние нагрузки на источник эталонного сигнала. Оптические аттенюаторы широко применяются при тестировании приёмо-передающей аппаратуры для волоконно-оптических линий связи. С их помощью моделируют затухание в реальной линии и определяют условия и границы устойчивой связи.
В аудиотехнике аттенюаторы применяются в качестве устройств регулирования мощности. В отличие от потенциометров, они делают это с меньшими потерями энергии. Здесь проще обеспечить плавную регулировку, так как волновое сопротивление не важно – имеет значение лишь ослабление. В телевизионных кабельных сетях аттенюаторы исключают перегрузку входов телевизоров и позволяют сохранить качество передачи независимо от условий приема.
Являясь не самым сложным устройством, аттенюатор находит самое широкое применение в радиочастотных цепях и позволяет решить различные задачи. На СВЧ и оптических частотах эти приборы строят по-другому, и они являются сложными промышленными узлами.
Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы
Что такое резистор и для чего он нужен?
Что такое термистор, их разновидности, принцип работы и способы проверки на работоспособность
Что такое операционный усилитель?
Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?
Аттенюатор оптический что это
Оптические аттенюаторы применяются для добавления необходимого затухания в оптические линии связи (ВОЛС). Используются как стационарно, так и при проведении тестирования сетей ВОЛС.
Различаются на переменные и фиксированные по уровню затухания. Фиксированные имеют только одно определённое значение ослабления сигнала, например, 5, 10, 15 или 20 дБ. Значение вносимого затухания в изделиях этого типа обычно указывается на корпусе. Переменные (регулируемые) позволяют плавно менять затухание от 1 до 25 дБ.
Так же оптоволоконные аттенюаторы различаются по виду исполнения. Наиболее простые конструкции выполнены в виде розетки, переходника или оптоволоконного шнура. Несколько более сложные системы могут быть изготовлены в виде портативного прибора или прищепки.
Аттенюатор переходник (адаптер, вилка-розетка)
Аттенюаторы вилка-розетка как правило использовать в своём составе небольшую вставку специального волокна и выполняются только с фиксированным значением затухания. Естественно подобные изделия выпускается под различные стандарты коннекторов (FC, LC, SC. ), тип волокна (SM, MM) и тип шлифовки торца (PS, APS).
Далее приведены фото аттенюаторов вилка-розетка с подписью соответствующего стандарта.
 FS |  SC |  ST |
Аттенюатор гнездо (розетка-розетка)
Аттенюаторы-гнёзда могут быть названы в прайс-листах female-female (по-русски мама-мама). В отличие от предыдущего типа аттенюаторов могут быть не только фиксированными, но и переменными (регулируемыми).
В таких изделиях затухание создаётся за счёт воздушного зазора или, выражаясь по-другому, из-за неплотного оптического контакта между торцами коннекторов. В регулируемых аттенюаторах этот зазор регулируется с помощью гайки с микрометрической резьбой
Фото типичных фиксированных аттенюаторов-гнёзд розетка-розетка:
 FS |  SC |  ST |
Фото регулируемых (переменных) аттенюаторов-гнёзд розетка-розетка:
 FS |  ST |
Аттенюаторы шнуровые
Имеет вид оптоволоконного шнура с регулируемой вставкой в середине, если аттенюатор регулируемый, и со вставкой специального волокна в фиксированном варианте. Соответственно коннекторы таких шнуров могут быть различных стандартов: FC, LC, SC
Аттенюатор-прищепка
Относительно простое изделие создающее затухание в оптоволокне за счёт его изгиба. Как правило, затухание в прищепке либо не калибруется, либо имеет большую погрешность. Такое изделие используют как временное, для выбора нужного волокна из пучка (прозвонки ОВ).
Так же в качестве такого аттенюатора может быть использована оптоволоконная ответвитель-прищепка, причём затухание вносимое этим изделием есть в его паспортных данных.
Аттенюатор оптический перестраиваемый
Таким словосочетанием называют оптические аттенюаторы выполненные в виде портативных приборов карманных и более размеров. По внешнему виду напоминают оптический тестер и зачастую имеют цифровую индикацию.
В подобных изделиях используются различные методы внесения затухания: осевое, радиальное смещение и используются различные фильтры и призмы.
Как правило используются для тестирования оптоволоконной аппаратуры при моделировании потерь в ВОЛС. Имеют более высокую точность и меньший коэффициент отражения чем простые аттенюаторы описанные выше
Оптический аттенюатор
Что такое аттенюаторы и для чего они нужны?
Аттенюатор (attenuer — смягчить, ослабить) — это, как правило, пассивные устройства, которые уменьшают амплитуду, мощность электрических или электромагнитных сигналов без существенного искажения их формы. Аттенюатор является противоположностью усилителя, усилитель обеспечивает усиление, а аттенюатор ослабление сигнала.
Типы оптических аттенюаторов
Также аттенюаторы классифицируются по уровню ослабления сигнала, типу коннекторов и т.д., например, оптические аттенюаторы бывают:
с вносимым затуханием: 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9. 20 дБ и т.д.
с разъемами: LC (полировка APS | UPS), SC (полировка APS | UPS) и т.д.
Зачем нужны оптические аттенюаторы?
Аттенюаторы используются для «подгонки» до требуемого значения уровня сигнала и балансировки нескольких уровней сигналов до одного значения, например, в DWDM-системах на входе EDFA-усилителей требуется балансировка по уровню амплитуды всех DWDM сигналов для всех передаваемых по оптическому волокну DWDM частот.
Также аттенюаторы устанавливаются между оптическими транспондерами (SFP | SFP+ | XFP и т.д.) для компенсации избыточной мощности сигнала, в противном случае приемник сигнала может быть поврежден.
Компания ДВДМ.РУ предлагает широкий ассортимент аттенюаторов по доступным ценам, с которым вы можете ознакомиться в нашем интернет-магазине в соответствующем разделе.
Аттенюатор: описание, назначение, виды и характеристики приборов
Что такое аттенюатор
Область применения аттенюаторов
Аттенюатор предназначен для поддержания безопасной работы, согласования импеданса отдельных включенных в цепь модулей, благодаря выравниванию мощности между их входом и выходом.
Также применение аттенюатора рекомендовано для обеспечения безопасности антенной системы при использовании ответвителей и отсутствии приборов контроля.
Подобные приборы позволяют вносить определенное затухание при передаче сигнала на короткие дистанции в одномодовых линиях, снимать перегрузку каскада на входе приемного устройства, предотвращая возможные нарушения функционирования сети. Аттенюаторы также применяют в системах WDM мультиплексирования.
Преимущества использования аттенюаторов
Типы аттенюаторов
По воспроизводимым значениям
По диапазону частот
По типу подключения
По принципу действия
Аттенюаторы радиодиапазона
Основные характеристики аттенюаторов радиодиапазона
Резисторные (емкостные) аттенюаторы
Поляризационные аттенюаторы
Поглощающие аттенюаторы
Оптические аттенюаторы
Виды оптических аттенюаторов
Существует два вида аттенюаторов оптического типа:
● С фиксированным затуханием;
Конструкция приборов предполагает наличие специальных оптических волокон. Применяются для существенного ослабления сигнала с одновременными малыми обратными потерями. Имеют уровень затухания 1−25 дБ. Фиксированное затухание вносится при помощи воздушного зазора определенной величины или специализированного встроенного поглощающего фильтра. Соединение возможно посредством пары патч-кордов оптического типа либо одноименной розетки и патч-корда.
● С регулируемым затуханием.
С помощью устройств данного типа возможна плавная регулировка затухания путем изменения размера воздушного промежутка между торцами феррул коммутируемых коннекторов.
Принцип работы оптических аттенюаторов
Основные характеристики оптических аттенюаторов
Преимущества оптических аттенюаторов
Применение оптических аттенюаторов
РЧ аттенюаторы
Схемы аттенюаторов
Варианты компонентов для схем аттенюаторов
П-, Т-схемы применяются в общем случае, когда внутреннее сопротивление источника равно или превышает сопротивление нагрузки. Если один из портов имеет сопротивление, превышающее показатели другого, применяют Г-образную схему вычислений.
Схемы типов П, Т чаще всего выполнены на резисторах, имеют нереактивное сопротивление у каждого из портов. Для практического применения допустимо считать все напряжения, сопротивления, токи вещественными числами.
Для измерений мощности, формы сигнала возможно включение в систему анализатора спектра при участии понижающего мощность ответвителя, который предотвращает возможные поломки дорогостоящего анализатора.
При выборе подходящего устройства также должны быть учтены вносимые/возвратные потери. Вносимые потери отражают ослабление сигнала, вызванное каким-либо включенным в цепь дополнительным элементом. Возвратные потери показывают отношение мощности отраженного сигнала, существующего на участке линии связи, к мощности входного импульса.
Аттенюатор, это особое устройство, необходимое для снижения интенсивности электрических и электромагнитных колебаний. Существенной чертой его работы, является возможность уменьшать мощность или амплитуду сигнала без особого искажения его формы. Аттенюаторы способны понижать интенсивность колебаний:
Этот прибор широко используется в различных сферах деятельности. В частности, аттенюатор применяется в оптических линиях. Во-первых, он позволяет внести в линию заданный уровень ослабления сигнала: это, как правило, необходимо в тех случаях, когда требуется снизить мощность сигнала перед приемником. Также применение этого устройства дает возможность использовать оборудование с одинаковыми характеристиками на линиях с различным затуханием. Во-вторых, оптический аттенюатор используется для стрессового тестирования линии, так как дает возможность имитировать работу сети в различных условиях. Этот способ позволяет проверить стабильность линии и работоспособность оборудования, определить, как будет работать сеть через несколько лет, когда старение излучателей приведет к снижению мощности сигнала. Тестирование может проводиться как в эксплуатационных условиях, так и в лаборатории.
Принцип действия
К основным особенностям применения аттенюатора можно отнести:
Таким образом, аттенюаторы чрезвычайно надежно, выполняют свои функции, не внося искажений в оптический сигнал.
Основные характеристики
При выборе подходящих устройств для вашей сети необходимо обратить внимание на ряд характеристик. Среди них могут быть:
Чтобы рассчитать необходимое затухание, нужно учесть мощность приемо-передающего оборудования и вычесть из него потери на линии.
Основные типы оптических аттенюаторов
Оптические приборы этой категории могут быть фиксированными (постоянными) и переменными (регулируемыми).
Аттенюатор переменного типа позволяет регулировать затухание сигнала в пределах от 0 до 25 децибел с точностью до 0,5 Дб. Для регулировки используется изменение воздушного зазора между торцами ферул соединяемых коннекторов.
Отдельно стоит обратить внимание на перестраиваемый аттенюатор. Такое устройство является довольно сложным, способно работать в широком диапазоне затухания, обладает множеством дополнительных функций, например, способностью сохранять предыдущие настройки, контролировать линейность измерителей мощности и чувствительность фотоприемников, оперативно изменять затухание сигнала. При этом затухание может вноситься различными методами (осевым, радиальным смещением), для чего используются разнообразные фильтры и призмы. Процедура калибровки прибора выполняются автоматически, что делает его работу более точной и быстрой. При работе обеспечивается низкий уровень вносимых потерь.
Прибор такого типа нередко комплектуется ударозащитным кожухом, его питание осуществляется от аккумулятора или батарей. Для большей универсальности устройство комплектуется большим набором коннекторов.
Если стоит выбор, где купить оптические аттенюаторы, выбирайте надёжного поставщика. Компания « АнЛан » занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.