En electrónica , la atenuación o pérdida es la disminución relativa de la potencia de una señal durante su transmisión. Es la cantidad por la que es necesario multiplicar el valor de la señal en la salida para obtener el valor en la entrada de la sección considerada.
Ejemplo:Una sonda de medición de osciloscopio de atenuación de 10 × transmite una señal diez veces más débil al dispositivo que en el punto de medición.
El valor leído en el instrumento (salida de la sonda) debe multiplicarse por 10 para obtener el valor medido (entrada de la sonda).
La atenuación, ya sea en una línea de transmisión o en un microondas , es una cantidad importante en las telecomunicaciones , de las cuales es un factor limitante. Este concepto también se utiliza en acústica , en particular en acústica ambiental para el cálculo del aislamiento acústico . En los circuitos electrónicos, los conjuntos atenuadores sirven para la adaptación del nivel de señal entre partes de un aparato, sin modificar sus características por otro lado.
La atenuación es “la relación entre los valores de cantidades de la misma naturaleza en la entrada y la salida de un dispositivo o sistema. "
atenuación = ( valor rms de entrada ) ÷ ( valor rms de salida )
Esta relación a menudo se expresa en decibelios . En este caso, la cantidad relevante es implícitamente la potencia y se considera el valor efectivo . La atenuación es la inversa de la ganancia . Hablamos de atenuación para una ganancia menor a 1, si se expresa en ratio, o negativa, si se expresa en decibelios.
La atenuación o atenuación por unidad de longitud es una característica de una línea de transmisión que indica que la intensidad de la señal sufre una disminución exponencial según la distancia:
atenuación = donde α es la atenuación lineal en neper por unidad de longitud y distancia.
La atenuación lineal se expresa comúnmente en decibelios por kilómetro (equivalente a aproximadamente 0,23 neper / km ).
La atenuación de las ondas durante su propagación es ante todo geométrica, que, según la ley del cuadrado inverso , es proporcional al cuadrado de la distancia recorrida. Además de esta atenuación geométrica, hay pérdidas en el medio.
En un circuito electrónico , analizado como un cuadrupolo , hablamos de atenuación en el contexto del procesamiento de señales , cuando
En los demás casos, se hace referencia de manera más general a la función de transferencia . Cuando la relación entre las cantidades de entrada y salida depende principalmente de la frecuencia, hablamos de filtro electrónico . El diagrama de Bode representa la atenuación en función de la frecuencia.
Un atenuador es un circuito divisor de voltaje , a menudo compuesto solo por resistencias , cuya atenuación no depende de la frecuencia en la banda de paso considerada.
La atenuación causada por un atenuador depende de la impedancia de salida de la fuente y la impedancia de entrada del destino.
Cuando este atenuador se va a insertar en una línea de transmisión , su impedancia de entrada y su impedancia de salida deben ser iguales a la impedancia característica de la línea.
La atenuación generalmente depende de la frecuencia y puede expresarse como un número complejo , expresando la relación de amplitudes y desplazamiento de fase de la salida a la entrada a una frecuencia dada. En un circuito electrónico , esta expresión viene dada por la función de transferencia . En una línea de transmisión , es el coeficiente de propagación o exponente lineal de propagación , cuya parte real se denomina atenuación lineal y se expresa en nepers por kilómetro, y la parte imaginaria, desplazamiento de fase lineal y se expresa en radianes por kilómetro.
A menudo nos satisface indicar la disminución de la potencia de la señal o de la portadora por unidad de longitud, la mayoría de las veces en decibelios por kilómetro, cuando es más apropiado, en decibelios por cientos de metros.
La atenuación en una línea de longitud determinada se obtiene multiplicando la atenuación lineal por la longitud en la unidad indicada.
Esta magnitud también se refiere a las transmisiones de fibra óptica .
La atenuación afecta la capacidad de recepción y transmisión de los abonados que reciben señales digitales ADSL a través de una línea telefónica convencional, un par trenzado . La atenuación, que depende del tamaño del cable, es proporcional a la longitud de la línea hasta el distribuidor de línea conectado al DSLAM , dispositivo que conecta el bucle local (xDSL) a la red de transporte (ATM / Ethernet) y a la raíz cuadrada de la frecuencia.
Si la atenuación de un abonado es excesiva, su módem intentará establecer un enlace de frecuencia más baja, limitando así la velocidad digital .
Estos son los valores ARCEP a 300 kHz para la atenuación según el tamaño del cable (valor teórico en un cable en buen estado):
Las ondas, en campo libre, es decir en ausencia de obstáculo, sufren una atenuación geométrica, debido a que la potencia propagada por el frente de ondas se distribuye en un área cuádruple cada vez que la distancia a la fuente doble; siguen una ley del cuadrado inverso .
La pérdida de propagación incluye además los efectos de absorción, de difusión de la energía irradiada por el medio, y en general todos los efectos que contribuyen a las pérdidas.
Hablamos de la atenuación sobre todo en lo que respecta a acústicos olas , incluyendo los infrasonidos y ultrasonidos y electromagnéticos ondas ( ondas de radio ).
La atenuación en la atmósfera de las ondas electromagnéticas afecta la transmisión de radiocomunicaciones, televisión, teléfonos móviles, satélites, radares, etc. El cálculo provisional de esta atenuación debe prever el tipo de instrumento que se utilizará y los relés que se instalarán. El estado de la atmósfera y las precipitaciones afectan la absorción de aire. Los obstáculos (edificios, accidentes geográficos, etc.) provocan dispersión, refracción y múltiples reflejos que se suman a la señal y varían considerablemente la atenuación efectiva de un lugar a otro, incluso cerca.
La atenuación de un sonido , y más generalmente de una vibración, es la relación de la potencia existente entre dos puntos de medición.
La mayoría de los medios que presentan viscosidad son disipativos : la propagación de vibraciones va acompañada de una disipación de energía acústica en forma de calor , que se suma a la atenuación geométrica, si la propagación se produce en campo libre. Las numerosas aplicaciones de los dispositivos de diagnóstico por ultrasonidos que utilizan ultrasonidos en medicina, estudios de materiales y seguridad se basan en la investigación de la atenuación en estas frecuencias. Entre otras cosas, la medición de la atenuación en un medio heterogéneo , como emulsiones y coloides , da información sobre la distribución del diámetro de las partículas y en reología , la variación del coeficiente de atenuación da una indicación del flujo de variación del material como así como su viscosidad. En aislamiento acústico y vibratorio, intentamos fabricar ambientes lo más disipadores posibles.
La atenuación del sonido depende del medio atravesado y su fase . La estabilidad termodinámica de un fluido, como la atmósfera, influye fuertemente en él: cuanto más estable es el medio, menos se dispersa la señal.
En el aire, la absorción del sonido aumenta con la frecuencia y disminuye al aumentar la humedad. Esta atenuación por disipación de energía (la energía del sonido se transforma en calor) se suma a la atenuación geométrica.
También hablamos de atenuación para dispositivos y materiales destinados al aislamiento acústico y la protección personal frente al ruido.
La atenuación de una pared es la relación entre la presión acústica medida en ambos lados. Aumenta con la frecuencia y sigue la ley de masas :
El coeficiente de atenuación o coeficiente de extinción describe la reducción de un fenómeno decreciente, en los campos más diversos. Así, en la nobleza, "el número de apellidos disminuye: el coeficiente de extinción es del 0,28% anual" . El coeficiente aquí parece ser nada más que la tasa de disminución.
El coeficiente de atenuación, como propiedad de un medio, describe la disminución de la intensidad de la radiación que lo atraviesa. Depende de la energía de esta radiación.
En todos los casos, el coeficiente relaciona la atenuación con la longitud del camino en el medio atravesado y con el ancho de banda considerado, de manera que permita la integración de los coeficientes de banda estrecha en una banda ancha.
El coeficiente de extinción o atenuación de una sustancia en particular es, para la radiación luminosa, la absorbancia específica de ese material. Tiene en cuenta, además de la absorción expresada por el coeficiente de absorción , los efectos por difusión y luminiscencia . Para las ondas acústicas, el coeficiente de atenuación agrupa de forma idéntica todas las pérdidas sufridas al atravesar el material. Depende, además de las propiedades de absorción del material, la presencia y forma de partículas, la turbidez y cualquier factor que pueda afectar la transmisión.