Attenuation je obecný pojem, který označuje jakékoli snížení síly signálu. K útlumu dochází u jakéhokoli typu signálu, ať už digitálního nebo analogového. Někdy se útlum nazývá ztráta a je přirozeným důsledkem přenosu signálu na velké vzdálenosti.
U konvenčních a optických kabelů se útlum udává v počtu decibelů na stopu, 1 000 stop, kilometr nebo míli. Čím menší je útlum na jednotku vzdálenosti, tím je kabel účinnější.
Pokud je nutné přenášet signály kabelem na velké vzdálenosti, lze po délce kabelu vložit jeden nebo více opakovačů. Opakovače zvyšují sílu signálu, aby se překonal útlum. Tím se výrazně zvýší maximální dosažitelný dosah komunikace.
Tlumení v sítích
Tlumení v počítačových sítích je ztráta síly komunikačního signálu, která se měří v decibelech (dB). S rostoucí mírou útlumu se přenos, například e-mail, který se uživatel snaží odeslat, nebo telefonní hovor, zkresluje.
K útlumu dochází v počítačových sítích v důsledku:
- Rozsah – na delší vzdálenosti se síla kabelového i bezdrátového přenosu postupně rozptyluje
- Rušení – rádiové rušení nebo fyzické překážky, například zdi, tlumí komunikační signály v bezdrátových sítích
- Velikost vodičů – tenčí vodiče trpí větším útlumem než silnější vodiče v kabelových sítích
Útlum linky v síti digitální účastnické linky (DSL) měří například ztrátu signálu mezi přístupovým bodem poskytovatele DSL a domácností. Útlum je v sítích DSL kritický, protože pokud jsou hodnoty útlumu vedení příliš velké, může dojít k omezení rychlosti přenosu dat, kterou může domácnost získat. Hodnoty útlumu linky u připojení DSL se obvykle pohybují mezi 5 a 50 dB – čím nižší hodnoty, tím lépe.
Wi-Fi podporuje tzv. dynamické škálování rychlosti, které zvyšuje vzdálenost, na kterou se mohou bezdrátová zařízení navzájem připojit, výměnou za nižší výkon sítě na delší vzdálenosti. V závislosti na kvalitě přenosu linky dynamické škálování rychlosti automaticky reguluje maximální rychlost přenosu dat připojení nahoru nebo dolů v pevných krocích.
Útlum v jiných souvislostech
Slovo „útlum“ se používá i v jiných souvislostech než v počítačových sítích. Například zvukoví mixéři a audiofilové mohou používat techniky útlumu k řízení úrovně zvuku, když míchají dohromady různé zvukové nahrávky.
Útlum se také často používá v radiologii k diskusi o vlastnostech anatomické struktury zobrazené na rentgenovém snímku.
V pivovarnictví se útlum vztahuje k procesu přeměny cukrů na alkohol a oxid uhličitý kvašením. Čím větší je útlum, tím více cukru bylo přeměněno na alkohol. Pokud má pivo větší útlum, je sušší a má více alkoholu než pivo, které má menší útlum.
Důležitost útlumu
Útlum je důležitý v telekomunikacích a ultrazvukových aplikacích, protože je rozhodující pro určení síly signálu v závislosti na vzdálenosti. Minimalizace ztrát útlumem je důležitá v mikrovlnných, bezdrátových a mobilních aplikacích, protože správná funkce optického datového spoje závisí na tom, zda modulované světlo dosáhne přijímače s dostatečným výkonem, aby mohlo být správně demodulováno. Tento výkon se snižuje útlumem, což vede ke ztrátě přenášeného světelného signálu.
Jak měřit útlum
Míra útlumu se obvykle vyjadřuje v jednotkách zvaných decibely (dBs).
Pokud Ps je výkon signálu na vysílacím konci (zdroji) komunikačního obvodu a Pd je výkon signálu na přijímacím konci (cíli), pak Ps > Pd. Výkonový útlum Ap v decibelech je dán vzorcem:
Ap = 10 log10(Ps/Pd)
Útlum lze také vyjádřit pomocí napětí. Jestliže Av je útlum napětí v decibelech, Vs je napětí zdrojového signálu a Vdis je napětí cílového signálu, pak:
Av = 20 log10(Vs/Vd)
Jak zvýšit sílu signálu, aby se zabránilo útlumu
Jednou z technik, které lze použít ke zvýšení síly signálu, aby se zabránilo útlumu, je zesílení.
Zesílení signálu elektricky zvyšuje sílu linkového signálu jednou z několika technických metod. V počítačových sítích zesílení obvykle zahrnuje logiku pro redukci šumu, aby se zabránilo poškození základních dat zprávy v tomto procesu.
Síťové opakovací zařízení integruje zesilovač signálu do svých obvodů a funguje jako prostředník mezi dvěma koncovými body zprávy. Opakovač přijímá data od původního odesílatele (nebo jiného předřazeného opakovače), zpracovává je prostřednictvím zesilovače a poté přenáší silnější signál dál ke konečnému cíli. Kromě opakovačů se k zesílení signálu dobře hodí také směrové antény a další vylepšení antén.